浙江专用高考数学复习第二章不等式2.5绝对值不等式讲义含解析
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2.绝对值不等式的解法1.|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c (c >0)型不等式的解法只需将ax +b 看成一个整体,即化成|x |≤a ,|x |≥a (a >0)型不等式求解.|ax +b |≤c (c >0)型不等式的解法:先化为-c ≤ax +b ≤c ,再由不等式的性质求出原不等式的解集.不等式|ax +b |≥c (c >0)的解法:先化为ax +b ≥c 或ax +b ≤-c ,再进一步利用不等式性质求出原不等式的解集.2.|x -a |+|x -b |≥c 和|x -a |+|x -b |≤c 型不等式的解法(1)利用绝对值不等式的几何意义求解,体现数形结合思想,理解绝对值的几何意义,给绝对值不等式以准确的几何解释是解题关键.(2)以绝对值的零点为分界点,将数轴分为几个区间,利用“零点分段法”求解,体现分类讨论的思想.确定各个绝对值符号内多项式的正、负性,进而去掉绝对值符号是解题关键.(3)通过构造函数,利用函数的图象求解,体现函数与方程的思想,正确求出函数的零点并画出函数图象(有时需要考查函数的增减性)是解题关键.|f (x )|≥g (x )和|f (x )|≤g (x )型不等式的解法(1)1<|x -2|≤3; (2)|2x +5|>7+x ; (3)1x 2-2≤1|x |. [思路点拨](1)可利用公式转化为|ax +b |>c (c >0)或|ax +b |<c (c >0)型不等式后逐一求解,也可利用绝对值的定义分两种情况去掉绝对值符号,还可用平方法转化为不含绝对值的不等式;(2)可利用公式法转化为不含绝对值的不等式; (3)可分类讨论去掉分母和绝对值. [解](1)法一:原不等式等价于不等式组⎩⎪⎨⎪⎧|x -2|>1,|x -2|≤3,即⎩⎪⎨⎪⎧x <1或x >3,-1≤x ≤5,解得-1≤x <1或3<x ≤5,所以原不等式的解集为[-1,1)∪(3,5]. 法二:原不等式可转化为:①⎩⎪⎨⎪⎧x -2≥0,1<x -2≤3,或②⎩⎪⎨⎪⎧x -2<0,1<-(x -2)≤3,由①得3<x ≤5,由②得-1≤x <1, 所以原不等式的解集是[-1,1)∪(3,5].法三:原不等式的解集就是1<(x -2)2≤9的解集,即⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)2≤9,(x -2)2>1,解得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤5,x <1或x >3,∴-1≤x <1或3<x ≤5.∴原不等式的解集是[-1,1)∪(3,5]. (2)由不等式|2x +5|>7+x ,可得2x +5>7+x 或2x +5<-(7+x ), 整理得x >2或x <-4.∴原不等式的解集是(-∞,-4)∪(2,+∞).(3)①当x 2-2<0且x ≠0,即-2<x <2,且x ≠0时,原不等式显然成立. ②当x 2-2>0时,原不等式可化为x 2-2≥|x |,即|x |2-|x |-2≥0, ∴|x |≥2,∴不等式的解为|x |≥2, 即x ≤-2或x ≥2.∴原不等式的解集为(-∞,-2]∪(-2,0)∪(0,2)∪[2,+∞).含绝对值不等式的常见类型及其解法(1)形如|f (x )|<a ,|f (x )|>a (a ∈R)型不等式 此类不等式的简单解法是等价命题法,即 ①当a >0时,|f (x )|<a ⇒-a <f (x )<a ; |f (x )|>a ⇔f (x )>a 或f (x )<-a . ②当a =0时,|f (x )|<a 无解;|f(x)|>a⇔f(x)≠0.③当a<0时,|f(x)|<a无解.|f(x)|>a⇔f(x)有意义.(2)形如|f(x)|<|g(x)|型不等式此类问题的简单解法是利用平方法,即|f(x)|<|g(x)|⇔[f(x)]2<[g(x)]2⇔[f(x)+g(x)][f(x)-g(x)]<0.(3)形如|f(x)|<g(x),|f(x)|>g(x)型不等式此类不等式的简单解法是等价命题法,即①|f(x)|<g(x)⇔-g(x)<f(x)<g(x);②|f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)(其中g(x)可正也可负).若此类问题用分类讨论法来解决,就显得较复杂.(4)形如a<|f(x)|<b(b>a>0)型不等式此类问题的简单解法是利用等价命题法,即a<|f(x)|<b(0<a<b)⇔a<f(x)<b或-b<f(x)<-a.(5)形如|f(x)|<f(x),|f(x)|>f(x)型不等式此类题的简单解法是利用绝对值的定义,即|f(x)|<f(x)⇔x∈∅,|f(x)|>f(x)⇔f(x)<0.1.解下列不等式:(1)|3-2x|<9;(2)4<|3x-2|<8;(3)|x2-3x-4|>x+1.解:(1)∵|3-2x|<9,∴|2x-3|<9.∴-9<2x-3<9.即-6<2x<12.解得-3<x<6.∴原不等式的解集为{x|-3<x<6}.(2)由4<|3x -2|<8,得⎩⎪⎨⎪⎧|3x -2|>4,|3x -2|<8⇒⎩⎪⎨⎪⎧3x -2<-4或3x -2>4,-8<3x -2<8⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-23或x >2,-2<x <103.∴-2<x <-23或2<x <103.∴原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-2<x <-23或2<x <103. (3)不等式可转化为x 2-3x -4>x +1或x 2-3x -4<-x -1, ∴x 2-4x -5>0或x 2-2x -3<0. 解得x >5或x <-1或-1<x <3,∴不等式的解集为(-∞,-1)∪(-1,3)∪(5,+∞).|x -a |+|x -b |≥c 和|x -a |+|x -b |≤c 型不等式的解法[例2]解不等式|x +7|-|x -2|≤3. [思路点拨]解该不等式,可采用三种方法: (1)利用绝对值的几何意义; (2)利用各绝对值的零点分段讨论; (3)构造函数,利用函数图象分析求解.[解] 法一:|x +7|-|x -2|可以看成数轴上的动点(坐标为x )到-7对应点的距离与到2对应点的距离的差,先找到这个差等于3的点,即x =-1.由图易知不等式|x +7|-|x -2|≤3的解为x ≤-1,即x ∈(-∞,-1].法二:令x +7=0,x -2=0得x =-7,x =2. ①当x <-7时,不等式变为-x -7+x -2≤3, ∴-9≤3成立,∴x <-7.②当-7≤x ≤2时,不等式变为x +7+x -2≤3, 即2x ≤-2,∴x ≤-1,∴-7≤x ≤-1. ③当x >2时,不等式变为x +7-x +2≤3, 即9≤3不成立,∴x ∈∅.∴原不等式的解集为(-∞,-1].法三:将原不等式转化为|x +7|-|x -2|-3≤0, 构造函数y =|x +7|-|x -2|-3, 即y =⎩⎪⎨⎪⎧-12,x <-7,2x +2,-7≤x ≤2,6,x >2.作出函数的图象,由图可知,当x ≤-1时,有y ≤0, 即|x +7|-|x -2|-3≤0, ∴原不等式的解集为(-∞,-1].|x -a |+|x -b |≥c ,|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的三种解法:分区间(分类)讨论法、图象法和几何法.分区间讨论的方法具有普遍性,但较麻烦;几何法和图象法直观,但只适用于数据较简单的情况.2.解不等式|2x +1|-|x -4|>2. 解:法一:令y =|2x +1|-|x -4|,则y =⎩⎪⎨⎪⎧-x -5,x ≤-12,3x -3,-12<x <4,x +5,x ≥4.作出函数y =|2x +1|-|x -4|与函数y =2的图象,它们的交点为(-7,2)和⎝ ⎛⎭⎪⎫53,2.∴|2x +1|-|x -4|>2的解集为(-∞,-7)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫53,+∞. 法二:当x ≥4时,(2x +1)-(x -4)>2, 解得x >-3,∴x ≥4.当-12≤x <4时,(2x +1)+(x -4)>2,解得x >53,∴53<x <4.当x <-12时,-(2x +1)+(x -4)>2,解得x <-7,∴x <-7.综上可知,不等式的解集为(-∞,-7)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫53,+∞. 3.解不等式|x -1|+|2-x |>3+x . 解:把原不等式变为|x -1|+|x -2|>3+x , ①当x ≤1时,∴原不等式变为-(x -1)-(x -2)>3+x ,解得x <0; ②当1<x ≤2时,∴原不等式变为x -1-(x -2)>3+x ,解得x ∈∅; ③当x >2时,∴原不等式变为x -1+x -2>3+x ,解得x >6. 综上,原不等式解集为(-∞,0)∪(6,+∞).含绝对值不等式的恒成立问题[例3] X 围. (1)若不等式有解; (2)若不等式解集为R ; (3)若不等式解集为∅.[思路点拨]解答本题可以先根据绝对值|x -a |的意义或绝对值不等式的性质求出|x +2|-|x +3|的最大值和最小值,再分别写出三种情况下m 的取值X 围.[解]法一:因为|x +2|-|x +3|的几何意义为数轴上任意一点P (x )与两定点A (-2),B (-3)距离的差.即|x +2|-|x +3|=|PA |-|PB |.由图象知(|PA|-|PB|)max=1,(|PA|-|PB|)min=-1.即-1≤|x+2|-|x+3|≤1.(1)若不等式有解,m只要比|x+2|-|x+3|的最大值小即可,即m<1,m的取值X围为(-∞,1).(2)若不等式的解集为R,即不等式恒成立,m只要比|x+2|-|x+3|的最小值小即可,即m<-1,m的取值X围为(-∞,-1).(3)若不等式的解集为∅,m只要不小于|x+2|-|x+3|的最大值即可,即m≥1,m的取值X围为[1,+∞).法二:由|x+2|-|x+3|≤|(x+2)-(x+3)|=1,|x+3|-|x+2|≤|(x+3)-(x+2)|=1,可得-1≤|x+2|-|x+3|≤1.(1)若不等式有解,则m∈(-∞,1).(2)若不等式解集为R,则m∈(-∞,-1).(3)若不等式解集为∅,则m∈[1,+∞).问题(1)是存在性问题,只要求存在满足条件的x即可;不等式解集为R或为空集时,不等式为绝对不等式或矛盾不等式,属于恒成立问题,恒成立问题f(x)<a恒成立⇔f(x)max<a,f(x)>a恒成立⇔f(x)min>a.4.把本例中的“>”改成“<”,即|x+2|-|x+3|<m,其他条件不变时,分别求出m 的取值X围.解:由例题知-1≤|x+2|-|x+3|≤1,所以(1)若不等式有解,m只要比|x+2|-|x+3|的最小值大即可,即m∈(-1,+∞).(2)若不等式的解集为R,即不等式恒成立,m只要比|x+2|-|x+3|的最大值大即可,即m∈(1,+∞).(3)若不等式的解集为∅,m只要不大于|x+2|-|x+3|的最小值即可,即m∈(-∞,-1].5.把本例中的“-”改成“+”,即|x+2|+|x+3|>m,其他条件不变时,分别求出m 的取值X围.解:|x +2|+|x +3|≥|(x +2)-(x +3)|=1, 即|x +2|+|x +3|≥1.(1)若不等式有解,m 为任何实数均可,即m ∈R. (2)若不等式解集为R ,即m ∈(-∞,1). (3)若不等式解集为∅,这样的m 不存在,即m ∈∅.1.若不等式|ax +2|<6的解集为(-1,2),则实数a 的取值为() A .8 B .2 C .-4D .-8解析:选C 原不等式化为-6<ax +2<6, 即-8<ax <4. 又∵-1<x <2,∴验证选项易知a =-4适合. 2.不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2-x >x 2-x的解集是()A .{x |0<x <2}B .{x |x <0或x >2}C .{x |x <0}D .{x |x >2}解析:选B 由⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2-x >x 2-x,可知x 2-x <0,∴x <0或x >2.3.若关于x 的不等式|x +1|≥kx 恒成立,则实数k 的取值X 围是() A .(-∞,0] B .[-1,0] C .[0,1]D .[0,+∞)解析:选C 作出y =|x +1|与l 1:y =kx 的图象如图所示,当k <0时,直线一定经过第二、四象限,从图看出明显不恒成立;当k=0时,直线为x 轴,符合题意;当k >0时,要使|x +1|≥kx 恒成立,只需k ≤1.综上可知k ∈[0,1].4.如果关于x 的不等式|x -a |+|x +4|≥1的解集是全体实数,则实数a 的取值X 围是()A .(-∞,3]∪[5,+∞)B .[-5,-3]C .[3,5]D .(-∞,-5]∪[-3,+∞)解析:选D 在数轴上,结合绝对值的几何意义可知a ≤-5或a ≥-3. 5.不等式|x +2|≥|x |的解集是________.解析:∵不等式两边是非负实数,所以不等式两边可以平方,两边平方得(x +2)2≥x 2,∴x 2+4x +4≥x 2.即x ≥-1.∴原不等式的解集为{x |x ≥-1}. 答案:{x |x ≥-1}6.不等式|2x -1|-x <1的解集是__________. 解析:原不等式等价于|2x -1|<x +1⇔-x -1<2x -1<x +1⇔⎩⎪⎨⎪⎧3x >0,x <2⇔0<x <2.答案:{x |0<x <2}7.若关于x 的不等式|x +2|+|x -1|<a 的解集为∅,则a 的取值X 围为________. 解析:法一:由|x +2|+|x -1|=|x +2|+|1-x |≥|x +2+1-x |=3,知a ≤3时,原不等式无解.法二:数轴上任一点到-2与1的距离之和最小值为3.所以当a ≤3时,原不等式的解集为∅. 答案:(-∞,3]8.解不等式|2x -4|-|3x +9|<1. 解:(1)当x >2时,原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧x >2,(2x -4)-(3x +9)<1,解得x >2.(2)当-3≤x ≤2时,原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧-3≤x ≤2,-(2x -4)-(3x +9)<1,解得-65<x ≤2.(3)当x <-3时,原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧x <-3,-(2x -4)+(3x +9)<1,解得x <-12.综上所述,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx <-12或x >-65.9.已知函数f (x )=|x -2|-|x +1|. (1)解不等式f (x )>1;(2)当x >0时,函数g (x )=ax 2-x +1x(a >0)的最小值大于函数f (x ),试某某数a 的取值X 围.解:(1)当x >2时,原不等式可化为x -2-x -1>1,解集为∅. 当-1≤x ≤2时,原不等式可化为2-x -x -1>1,即-1≤x <0; 当x <-1时,原不等式可化为2-x +x +1>1,即x <-1. 综上,原不等式的解集是{x |x <0}. (2)因为g (x )=ax +1x-1≥2a -1,当且仅当x =aa时等号成立,所以g (x )min =2a -1, 当x >0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x ,0<x ≤2,-3,x >2,所以f (x )∈[-3,1),所以2a -1≥1,即a ≥1, 故实数a 的取值X 围是[1,+∞). 10.已知f (x )=|ax -2|+|ax -a |(a >0). (1)当a =1时,求f (x )≥x 的解集;(2)若不存在实数x ,使f (x )<3成立,求a 的取值X 围. 解:(1)当a =1时,f (x )=|x -2|+|x -1|≥x ,当x ≥2时,原不等式可转化为x -2+x -1≥x ,解得x ≥3;当1<x <2时,原不等式可转化为2-x +x -1≥x ,解得x ≤1,∴x ∈∅; 当x ≤1时,原不等式可转化为2-x +1-x ≥x ,解得x ≤1. 综上可得,f (x )≥x 的解集为{x |x ≤1或x ≥3}.word(2)依题意,对∀x∈R,都有f(x)≥3,则f(x)=|ax-2|+|ax-a|≥|(ax-2)-(ax-a)|=|a-2|≥3,∴a-2≥3或a-2≤-3,∴a≥5或a≤-1(舍去),∴a的取值X围是[5,+∞).11 / 11。
第二节一元二次不等式及其解法“三个二次”的关系[小题体验].(·温州模拟)已知集合={-+<},={≥},则∩=( ).().(,+∞).(,+∞).∅解析:选由题意知,={<<},故∩={<<}..(教材习题改编)不等式-+->的解集为.答案:∅.不等式++>的解集为{<<},则=,=.解析:由题意知是++=的两根,则(\\(+=-()=-,×=(),))得(\\(=-,=-().))答案:--.对于不等式++>,求解时不要忘记讨论=时的情形..当Δ<时,++>(≠)的解集为还是∅,要注意区别..含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.[小题纠偏].不等式≤的解集为( ).{≤≤}.{<或≥}.{<<}.{<≤}解析:选由≤,得(\\(--,-≠,))解得<≤..若不等式++>的解集为,则的取值范围是.解析:①当=时,>显然成立.②当≠时,由条件知(\\(>,,Δ=-<.))得<<.由①②知≤<.答案:[)一元二次不等式的解法)[题组练透].已知函数()=(\\(+,≤,,-,>,))则不等式()-≤的解集是.解析:当≤时,原不等式等价于+-≤,∴-≤≤;当>时,原不等式等价于--≤,∴>.综上所述,原不等式的解集为错误!.答案:错误!.不等式≥-的解集为.解析:将原不等式移项通分得≥,等价于(\\(--,-≠,))解得>或≤.所以原不等式的解集为.答案:.解下列不等式:()(易错题)--+≥;()≥.解:()原不等式可化为+-≤,即(-)(+)≤.解得-≤≤,所以原不等式的解集为.()不等式等价于(\\(≠,+-,))即(\\(≠,--≤,))解得-≤<或<≤.所以原不等式的解集为.[谨记通法]解一元二次不等式的个步骤含参数的一元二次不等式的解法)[典例引领]解关于的不等式-(+)+<(>).解:原不等式变为(-)(-)<,因为>,所以(-)<,所以当>时,解为<<;当=时,解集为∅;当<<时,解为<<.综上,当<<时,不等式的解集为.当=时,不等式的解集为∅.当>时,不等式的解集为.[由题悟法]解含参数的一元二次不等式时分类讨论的依据()二次项中若含有参数应讨论是等于,小于,还是大于,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.()当不等式对应方程的根的个数不确定时,讨论判别式Δ与的关系.()确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.[提醒] 当不等式中二次项的系数含有参数时,不要忘记讨论其等于的情况.[即时应用].已知不等式--≥的解集是,则不等式--<的解集是( ).().(-∞,)∪(,+∞)∪解析:选由题意知-,-是方程--=的根,所以由根与系数的关系得-+=,-×=-.解得=-,=,不等式--<,即为-+<,解集为()..若不等式+->的解集是.()求实数的值;()求不等式-+->的解集.解:()由题意知<,且方程+-=的两个根为,,代入解得=-.()由()知不等式为--+>,即+-<,解得-<<,即不等式-+->的解集为.一元二次不等式恒成立问题)[锁定考向]一元二次不等式与其对应的函数与方程之间存在着密切的联系.在解决具体的数学问题时,要注意三者之间的相互联系,并在一定条件下相互转换.对于一元二次不等式恒成立问题,常根据二次函数图象与轴的交点情况确定判别式的符号,进而求出参数的取值范围.常见的命题角度有:()形如()≥(()≤)(∈)确定参数的范围;()形如()≥(∈[,])确定参数的范围;()形如()≥(参数∈[,])确定的范围.[题点全练]角度一:形如()≥(()≤)(∈)确定参数的范围.若不等式+-<对一切实数都成立,则的取值范围为( ).[-).(-).(-].[-]解析:选当=时,显然成立;当≠时,即一元二次不等式+-<对一切实数都成立,则解得-<<.综上,满足不等式+-<对一切实数都成立的的取值范围是(-].角度二:形如()≥(∈[,])确定参数的范围.已知函数()=-++-+(∈,∈),对任意实数都有(-)=(+)成立,若当∈[-]时,()>恒成立,则的取值范围为.解析:由(-)=(+)知()的图象关于直线=对称,即=,解得=.又因为()开口向下,所以当∈[-]时,()为增函数,所以()=(-)=--+-+=--,()>恒成立,即-->恒成立,解得<-或>.所以的取值范围为(-∞,-)∪(,+∞)答案:(-∞,-)∪(,+∞)角度三:形如()≥(参数∈[,])确定的范围.若不等式+(-)+->在≤时恒成立,则的取值范围是.解析:将原不等式整理成关于的不等式(-)+-+>.令()=(-)+-+.因为()>在≤时恒成立,所以()若=,则()=,不符合题意,应舍去.()若≠,则由一次函数的单调性,可得(\\(->,>,))即(\\(-+>,-+>,))解得<或>.故的取值范围是(-∞,)∪(,+∞).答案:(-∞,)∪(,+∞)[通法在握]一元二次型不等式恒成立问题的大破解方法[演练冲关].(·台州模拟)不等式+≥λ(+)对于任意的,∈恒成立,则实数λ的取值范围为.解析:因为+≥λ(+)对于任意的,∈恒成立,所以+-λ(+)≥对于任意的,∈恒成立,即-λ+(-λ)≥恒成立,由二次不等式的性质可得,Δ=λ+(λ-)=(λ+λ-)≤,所以(λ+)(λ-)≤,解得-≤λ≤.答案:[-].设函数()=--(≠),若对于∈[],()<-+恒成立,求的取值范围.解:要使()<-+在[]上恒成立,则-+-<,即+-<在∈[]上恒成立.因为-+=+>,又因为(-+)-<,所以<.因为函数==在[]上的最小值为,所以只需<即可.因为≠,所以的取值范围是(-∞,)∪.一抓基础,多练小题做到眼疾手快.(·浙江名校联考)已知集合={=+},={-->},则∩∁=( ).[].[].[).[)解析:选由题意知=[,+∞),=(-∞,-)∪(,+∞),故∁=[-],∩∁=[]..(·台州模拟)不等式-+≥-对任意实数恒成立,则实数的取值范围为( ).(-∞,-]∪[,+∞).[-].[-].(-∞,-]∪[,+∞)解析:选-+=(-)+的最小值为,所以-+≥-对任意实数恒成立,只需-≤,解得-≤≤..(·镇海中学月考)不等式++>的解集为{<<},则不等式-+>的解集为.解析:令()=++,其图象如下图所示,再画出(-)的图象即可,所以不等式-+>的解集为{-<<-}.答案:{-<<-}.(·金华十校联考)若不等式->(-)对满足≤的所有都成立,则的取值范围为.解析:原不等式化为(-)-(-)<.令()=(-)-(-)(-≤≤).则(\\(-=----<,=---<.))解得<<,故的取值范围为.答案:.(·湖州五校联考)已知实数,满足++≤(+),则=,=,+=.解析:法一:由已知得+--+≤,即(-)+(-)≤,所以(\\(-=,-=,))解得=,=,+=+=-=.法二:由已知得,关于的不等式-(+)++≤(*)有解,所以Δ=[-(+)]-≥,即Δ=-(-)≥,所以-=,即=,此时不等式(*)可化为-+≤,即(-)≤,所以=+=+=-=.答案:.已知不等式--<的解集为,不等式+-<的解集为,不等式++<的解集为∩,则+等于( )..-..-解析:选由题意得,={-<<},={-<<},∴∩={-<<},由根与系数的关系可知,=-,=-,则+=-..若<,则关于的不等式-->的解集是( ).(-∞,-)∪(,+∞).(-∞,)∪(-,+∞).(,-).(,-)解析:选由-->,得(-)(+)>,∵<,∴<或>-..(·丽水五校联考)设函数()=(\\(-,>,++,≤,))若(-)=(),(-)=,则关于的不等式()≤的解集为( ).[-,-].(-∞,-]∪[-,+∞).[-,-]∪(,+∞).[-,+∞)解析:选因为(-)=(),所以当≤时,()的对称轴为=-,又(-)=,则()=(\\(-,>,,+,≤,))不等式()≤的解为[-,-]∪(,+∞),故选..(·宁波四校联考)设二次函数()=-+(>),若()<,则(-)的值为( ).正数.负数.非负数.正数、负数和零都有可能解析:选设()=-+=的两个根为α,β,由()<,则α<<β,由于二次函数()=-+的对称轴为=,且()=>,则α-β<,(-)>,故选..若不等式-(+)+≤的解集是[-]的子集,则的取值范围是( ).[-].[-].[].[-]解析:选原不等式为(-)(-)≤,当<时,不等式的解集为[],此时只要≥-即可,即-≤<;当=时,不等式的解为=,此时符合要求;当>时,不等式的解集为[,],此时只要≤即可,即<≤.综上可得-≤≤..不等式++<的解集不是空集,则实数的取值范围是.解析:∵不等式++<的解集不是空集,∴Δ=-×>,即>.∴>或<-.答案:(-∞,-)∪(,+∞).若关于的不等式>的解集为,则关于的不等式+->的解集为.解析:由已知>的解集为,可知<,且=,将不等式+->两边同除以,得+-<,即+-<,即+-<,解得-<<,故所求解集为.答案:.(·萧山月考)不等式++>(,∈)的解集为,若关于的不等式++<的解集为(,+),则实数的值为.解析:因为不等式++>(,∈)的解集为,所以++==,那么不等式++<,即<,所以≥,所以--<<-,又<<+,--=+-,即=,所以=.答案:.已知()=-+(-)+.()解关于的不等式()>;()若不等式()>的解集为(-),求实数,的值.解:()∵()=-+(-)+,∴()=-+(-)+=-++,∴原不等式可化为--<,解得-<<+.∴原不等式的解集为{-<<+}.()()>的解集为(-)等价于方程-+(-)+-=的两根为-,等价于(\\(-+=(-),,-×=-(-),))解得(\\(=±(),=-.)).关于的不等式(\\(-->,+++<))的整数解的集合为{-},求实数的取值范围.解:由-->可得<-或>.∵(\\(-->,+++<,))的整数解为=-,又∵方程+(+)+=的两根为-和-.①若-<-,则不等式组的整数解集合就不可能为{-};②若-<-,则应有-<-≤.∴-≤<.综上,所求的取值范围为[-).三上台阶,自主选做志在冲刺名校.若关于的不等式--->在区间()内有解,则实数的取值范围是( ).(-∞,-).(-,+∞).(-∞,-).(-,+∞)解析:选不等式--->在区间()内有解等价于<(--),令()=--,∈(),∴()<()=-,∴<-..设()=++,若()=,问是否存在,,∈,使得不等式+≤()≤++对一切实数都成立,证明你的结论.解:由()=,得++=.令+=++,解得=-.由()≤++推得(-)≤,由()≥+推得(-)≥,∴(-)=.∴-+=.故+=且=.∴()=++-.依题意++-≥+对一切∈都成立,即(-)++-≥对一切∈都成立.∴≠且Δ=-(-)(-)≤.即(-)≤,∴(-)=,由->得=.∴()=++.证明如下:++---=---=-(+)≤.∴++≤++对∈都成立.++--=++=(+)≥,∴+≤++对∈都成立.∴存在实数=,=,=,使得不等式+≤()≤++对一切∈都成立.。
第五节 基本不等式1.基本不等式ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b . 2.几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥ 2ab (a ,b ∈R);(2)b a +a b≥2(a ,b 同号);(3)ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R);(4)⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22(a ,b ∈R).3.算术平均数与几何平均数设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b2,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)如果xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p (简记:积定和最小). (2)如果x +y 是定值q ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是q 24(简记:和定积最大).[小题体验]1.(教材习题改编)设x ,y ∈R +,且x +y =18,则xy 的最大值为________. 答案:812.若实数x ,y 满足xy =1,则x 2+2y 2的最小值为________. 解析:x 2+2y 2=x 2+(2y )2≥2x (2y )=22, 所以x 2+2y 2的最小值为2 2. 答案:2 21.使用基本不等式求最值,“一正”“二定”“三相等”三个条件缺一不可. 2.“当且仅当a =b 时等号成立”的含义是“a =b ”是等号成立的充要条件,这一点至关重要,忽略它往往会导致解题错误.3.连续使用基本不等式求最值,要求每次等号成立的条件一致.[小题纠偏]1.下列不等式一定成立的是( )A .lg ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+14>lg x (x >0)B .sin x +1sin x≥2(x ≠k π,k ∈Z) C .x 2+1≥2|x |(x ∈R) D.1x 2+1>1(x ∈R) 解析:选C 对于A 选项,当x =12时,lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+14=lg x ,故A 不一定正确;B 选项,需要满足当sin x >0时,不等式才成立,故B 也不正确;C 选项等价于(|x |-1)2≥0,显然正确;D 选项不正确,∵x 2+1≥1,∴0<1x 2+1≤1. 2.若f (x )=x +1x -2(x >2)在x =n 处取得最小值,则n 等于( ) A.52 B .3 C.72 D .4答案:B3.函数f (x )=x +1x的值域为____________________.答案:(-∞,-2]∪[2,+∞)考点一 利用基本不等式求最值重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.设直角坐标系xOy 平面内的三点A (1,-2),B (a ,-1),C (-b ,0),其中a >0,b >0,若A ,B ,C 三点共线,则1a +2b的最小值为( )A .4B .6C .8D .9解析:选C 由题意得,AB ―→=(a -1,1),AC ―→=(-b -1,2).因为A ,B ,C 三点共线,所以2(a -1)-(-b -1)=0,即2a +b =1.又a >0,b >0,所以1a +2b=(2a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b =4+b a+4ab ≥4+2 b a ·4a b =8,当且仅当b =2a =12时等号成立,故选C. 2.设a >b >0,则a 2+1ab +1aa -b的最小值是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选D a 2+1ab+1aa -b=(a 2-ab )+1a 2-ab+1ab+ab ≥2a 2-ab1a 2-ab+21ab×ab =4,当且仅当a 2-ab =1a 2-ab 且1ab=ab ,即a =2,b =22时取等号. 3.(2018·嘉兴高三测试)已知a >0,b >0,且满足3a +b =a 2+ab ,则2a +b 的最小值为________.解析:由a >0,b >0,3a +b =a 2+ab ,可得b =a 2-3a1-a>0,解得1<a <3.故2a +b =2a +a 2-3a 1-a =a -1+2a -1+3≥2a -2a -1+3=22+3, 当且仅当a -1=2a -1, 即a =1+2,b =1时取等号. 故2a +b 的最小值为3+2 2. 答案:3+2 2[由题悟法]利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或积为定值,主要有两种思路 (1)对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解.常用的方法有:拆项法、变系数法、凑因子法、换元法、整体代换法等.(2)条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.[即时应用]1.若a >0,b >0,ab =1+a +b ,则a +b 的最小值为_________. 解析:1+a +b =ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22,∴(a +b )2-4(a +b )-4≥0. ∴a +b ≤2-22或a +b ≥2+2 2.∵a >0,b >0, ∴a +b ≥2+2 2.∴a +b 的最小值为2+2 2. 答案:2+2 22.(2018·杭州质检)已知正数x ,y 满足x 2+2xy -3=0,则2x +y 的最小值是________. 解析:由题意得y =3-x 22x,∴2x +y =2x +3-x 22x =3x 2+32x =32⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x ≥3,当且仅当x =y =1时,等号成立. 答案:33.已知正数x ,y 满足x +2y =1,求1x +1y的最小值.解:∵x ,y 为正数,且x +2y =1, ∴1x +1y=(x +2y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y=3+2y x +xy≥3+22,当且仅当2y x =xy,即当x =2-1,y =1-22时等号成立. ∴1x +1y的最小值为3+2 2.考点二 基本不等式的实际应用重点保分型考点——师生共研[典例引领]如图,设矩形ABCD (AB >BC )的周长为24,把它沿AC 翻折,翻折后AB ′交DC 于点P ,设AB =x .(1)用x 表示DP ;(2)用x 表示△ADP 的面积;(3)求△ADP 面积的最大值及此时x 的值. 解:(1)∵AB =x , ∴AD =12-x , 又DP =PB ′,∴AP =AB ′-PB ′=AB -DP =x -DP , ∴由勾股定理有(12-x )2+DP 2=(x -DP )2,∴DP =12-72x(6<x <12).(2)S △ADP =12AD ·DP =12(12-x )⎝ ⎛⎭⎪⎫12-72x =108-⎝ ⎛⎭⎪⎫6x +432x (6<x <12).(3)∵6<x <12, ∴6x +432x≥26x ·432x=722,∴S △ADP =108-⎝ ⎛⎭⎪⎫6x +432x ≤108-722,当且仅当6x =432x,即x =62时取等号.∴当x =62时,△ADP 的面积取最大值108-72 2.[由题悟法]解实际应用题的3个注意点(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数.(2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得函数的最值. (3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解.[即时应用]某房地产开发公司计划在一楼区内建造一个长方形公园ABCD ,公园由形状为长方形的休闲区A 1B 1C 1D 1和人行道(阴影部分)组成.已知休闲区A 1B 1C 1D 1的面积为4 000 m 2,人行道的宽分别为4 m 和10 m(如图所示).(1)设休闲区的长和宽的比|A 1B 1||B 1C 1|=x (x >1),求公园ABCD 所占面积S 关于x 的函数S (x )的解析式;(2)要使公园所占面积最小,则休闲区A 1B 1C 1D 1的长和宽该如何设计? 解:(1)设休闲区的宽为a m ,则长为ax m , 由a 2x =4 000,得a =2010x.则S (x )=(a +8)(ax +20)=a 2x +(8x +20)a +160=4 000+(8x +20)·2010x+160=8010⎝⎛⎭⎪⎫2x +5x +4 160(x >1).(2)S (x )=8010⎝⎛⎭⎪⎫2x +5x +4 160≥8010×22x ·5x+4 160=1 600+4 160=5 760,当且仅当2x =5x,即x =52时,等号成立,此时a =40,ax =100.所以要使公园所占面积最小,休闲区A 1B 1C 1D 1的长和宽应分别设计为100 m,40 m. 考点三 利用基本不等式求参数的取值范围重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.已知函数f (x )=x +ax+2的值域为(-∞,0]∪[4,+∞),则a 的值是( ) A.12 B.32 C .1D .2解析:选C 由题意可得a >0,①当x >0时,f (x )=x +a x+2≥2a +2, 当且仅当x =a 时取等号;②当x <0时,f (x )=x +a x+2≤-2a +2, 当且仅当x =-a 时取等号,所以⎩⎨⎧2-2a =0,2a +2=4,解得a =1.2.已知函数f (x )=x 2+ax +11x +1(a ∈R),若对于任意的x ∈N *,f (x )≥3恒成立,则a 的取值范围是________.解析:对任意x ∈N *,f (x )≥3,即x 2+ax +11x +1≥3恒成立,即a ≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +8x +3.设g (x )=x +8x ,x ∈N *,则g (x )=x +8x ≥42,当x =22时等号成立,又g (2)=6,g (3)=173.∵g (2)>g (3),∴g (x )min =173.∴-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +8x +3≤-83,∴a ≥-83,故a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-83,+∞.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-83,+∞ [由题悟法]求解含参数不等式的求解策略(1)观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而得参数的值或取值范围.(2)在处理含参数的不等式恒成立问题时,往往将已知不等式看作关于参数的不等式,体现了主元与次元的转化.[即时应用]1.已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意的正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )A .2B .4C .6D .8解析:选B (x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y=1+a +y x +ax y≥1+a +2a =(a +1)2(x ,y ,a >0),当且仅当y =ax 时取等号,所以(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y 的最小值为(a +1)2,于是(a +1)2≥9恒成立.所以a ≥4,故选B.2.已知正数x ,y 满足x +22xy ≤λ(x +y )恒成立,则实数λ的最小值为________. 解析:依题意得x +22xy ≤x +(x +2y )=2(x +y ),即x +22xyx +y≤2(当且仅当x =2y 时取等号),即x +22xy x +y 的最大值为2.又λ≥x +22xyx +y,因此有λ≥2,即λ的最小值为2.答案:2一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.已知f (x )=x 2-2x +1x ,则f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上的最小值为( )A.12B.43C .-1D .0 解析:选D 因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,所以f (x )=x 2-2x +1x =x +1x -2≥2-2=0,当且仅当x=1x,即x =1时取等号.所以f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上的最小值为0. 2.当x >0时,f (x )=2xx 2+1的最大值为( ) A.12B .1C .2D .4解析:选B ∵x >0, ∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x≤22=1, 当且仅当x =1x,即x =1时取等号.3.(2018·哈尔滨二模)若2x +2y=1,则x +y 的取值范围是( ) A .[0,2] B .[-2,0] C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]解析:选D 由1=2x+2y≥22x·2y,变形为2x +y≤14,即x +y ≤-2,当且仅当x =y 时取等号,故x +y 的取值范围是(-∞,-2].4.(2018·宁波模拟)已知实数x ,y 均大于零,且x +2y =4,则log 2x +log 2y 的最大值为________.解析:因为log 2x +log 2y =log 22xy -1≤log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +2y 22-1=2-1=1,当且仅当x =2y =2,即x =2,y =1时等号成立, 所以log 2x +log 2y 的最大值为1. 答案:15.若正数x ,y 满足4x 2+9y 2+3xy =30,则xy 的最大值为________. 解析:因为x >0,y >0,所以30=4x 2+9y 2+3xy ≥236x 2y 2+3xy =15xy , 所以xy ≤2,当且仅当4x 2=9y 2,即x =3,y =233时等号成立.故xy 的最大值为2. 答案:2二保高考,全练题型做到高考达标1.若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( ) A .a 2+b 2>2abB .a +b ≥2abC.1a +1b>2abD.b a +a b≥2解析:选D ∵ab >0,∴a ,b 是同号,∴b a +ab ≥2 b a ·ab=2,当且仅当a =b 时等号成立.故选D.2.已知a >0,b >0,a ,b 的等比中项是1,且m =b +1a ,n =a +1b,则m +n 的最小值是( )A .3B .4C .5D .6解析:选B 由题意知ab =1,∴m =b +1a =2b ,n =a +1b=2a ,∴m +n =2(a +b )≥4ab=4,当且仅当a =b =1时取等号.3.(2018·义乌六校统测)a ,b ∈R ,且2a +3b =2,则4a +8b的最小值是( ) A .2 6 B .4 2 C .2 2D .4解析:选D 4a+8b=22a+23b≥222a +3b=4,当且仅当a =12,b =13时取等号,∴最小值为4.4.把长为12 cm 的细铁丝截成两段,各自围成一个正三角形,那么这两个正三角形面积之和的最小值是( )A.323 cm 2B .4 cm 2C .3 2 cm 2D .2 3 cm 2解析:选 D 设两段长分别为x cm ,(12-x )cm ,则S =34⎝ ⎛⎭⎪⎫x 32+34⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x 32=336[]x 2+-x2≥336×x +12-x22=23,当且仅当x =12-x ,即x =6时取等号.故两个正三角形面积之和的最小值为2 3 cm 2.5.若实数a ,b 满足1a +2b=ab ,则ab 的最小值为( )A. 2 B .2 C .2 2D .4解析:选C 因为1a +2b=ab ,所以a >0,b >0,由ab =1a +2b ≥21a ·2b=22ab,得ab ≥22(当且仅当b =2a 时取等号), 所以ab 的最小值为2 2.6.已知a >0,b >0,若不等式3a +1b ≥ma +3b恒成立,则m 的最大值为( )A .9B .12C .18D .24解析:选B 由3a +1b ≥ma +3b,得m ≤(a +3b )⎝ ⎛⎭⎪⎫3a +1b =9b a+ab+6.又9b a +ab+6≥29+6=12,当且仅当9b a =ab,即a =3b 时等号成立,∴m ≤12,∴m 的最大值为12.7.(2018·金华十校联考)已知实数x ,y ,z 满足⎩⎪⎨⎪⎧xy +2z =1,x 2+y 2+z 2=5,则xyz 的最小值为________.解析:由xy +2z =1,得z =1-xy2, 所以5=x 2+y 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-xy 22≥2|xy |+-xy 24,即⎩⎪⎨⎪⎧xy ≥0,x 2y 2+6xy -19≤0或⎩⎪⎨⎪⎧xy <0,x 2y 2-10xy -19≤0,解得0≤xy ≤-3+27或5-211≤xy <0, 所以xyz =xy ·1-xy 2=-12⎝⎛⎭⎪⎫xy -122+18.综上,知当xy =5-211时,xyz 取得最小值911-32. 答案:911-328.已知函数f (x )=log a (x +4)-1(a >0且a ≠1)的图象恒过定点A ,若直线x m +yn=-2(m >0,n >0)也经过点A ,则3m +n 的最小值为________.解析:由题意,函数f (x )=log a (x +4)-1(a >0且a ≠1), 令x +4=1,可得x =-3,代入可得y =-1, ∴图象恒过定点A (-3,-1).∵直线x m +y n=-2(m >0,n >0)也经过点A , ∴3m +1n =2,即32m +12n=1. ∴3m +n =(3m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫32m +12n =92+12+3n 2m +3m2n≥23n 2m ·3m2n+5=8,当且仅当m =n =2时,取等号,∴3m +n 的最小值为8. 答案:89.(1)当x <32时,求函数y =x +82x -3的最大值;(2)已知a >b >0,求a 2+16ba -b的最小值. 解:(1)y =12(2x -3)+82x -3+32=-⎝⎛⎭⎪⎫3-2x 2+83-2x +32. 当x <32时,有3-2x >0,∴3-2x 2+83-2x≥2 3-2x 2·83-2x=4, 当且仅当3-2x 2=83-2x ,即x =-12时取等号.于是y ≤-4+32=-52,故函数的最大值为-52.(2)∵b (a -b )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫b +a -b 22=a 24,∴a 2+16ba -b ≥a 2+64a2≥16. 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧b =a -b ,a 2=8,即⎩⎨⎧a =22,b =2时取等号.故a 2+16ba -b的最小值为16. 10.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求: (1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值.解:(1)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,又x >0,y >0, 则1=8x +2y ≥28x ·2y=8xy,得xy ≥64,当且仅当x =16,y =4时,等号成立. 所以xy 的最小值为64.(2)由2x +8y -xy =0,得8x +2y=1,则x +y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8x +2y (x +y )=10+2x y +8y x≥10+22x y·8yx=18.当且仅当x =12且y =6时等号成立, 所以x +y 的最小值为18.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2017·浙江新高考研究联盟联考)已知非负实数x ,y 满足2x 2+4xy +2y 2+x 2y 2=9,则22(x +y )+xy 的最大值为________.解析:由题意,得2(x +y )2+(xy )2=9, 记x +y =m ,xy =n ,mn ≥0, 则2m 2+n 2=9,令⎩⎨⎧2m =3sin θ,n =3cos θ,∵(x +y )2=x 2+y 2+2xy ≥4xy , ∴m 2≥4n ,即⎝⎛⎭⎪⎫32sin θ2≥12cos θ,∴sin 2θ≥83cos θ,∴1-cos 2θ≥83cos θ,解得0≤cos θ≤13,∴223≤sin θ≤1. 故22(x +y )+xy =22m +n =6sin θ+3cos θ=35sin(θ+φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=12, 当sin θ=223,cos θ=13时,22(x +y )+xy 取得最大值,最大值为42+1.答案:42+12.(2018·台州三区适应性测试)设a >b >c >0,若不等式log ab 2 018+log b c2 018≥d ·log a c2 018对所有满足题设的a ,b ,c 均成立,则实数d 的最大值是________.解析:不等式log a b 2 018+log b c 2 018≥d ·log a c 2 018⇔lg 2 018lg a -lg b +lg 2 018lg b -lg c≥d ·lg 2 018lg a -lg c,即1lg a -lg b +1lg b -lg c ≥dlg a -lg c,又a >b >c >0,故lg a >lg b >lg c , 即d ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫1lg a -lg b +1lg b -lg c (lg a -lg c ) =⎝⎛⎭⎪⎫1lg a -lg b +1lg b -lg c ·(lg a -lg b +lg b -lg c ) =2+lg b -lg c lg a -lg b +lg a -lg b lg b -lg c .又lg b -lg c lg a -lg b +lg a -lg blg b -lg c≥2lg b -lg c lg a -lg b ·lg a -lg blg b -lg c=2,当且仅当lg b -lg c lg a -lg b =lg a -lg b lg b -lg c ,即ac =b 2时取等号,故d ≤4,即d max =4. 答案:4命题点一 不等关系与一元二次不等式1.(2018·北京高考)设集合A ={(x ,y )|x -y ≥1,ax +y >4,x -ay ≤2},则( ) A .对任意实数a ,(2,1)∈A B .对任意实数a ,(2,1)∉A C .当且仅当a <0时,(2,1)∉A D .当且仅当a ≤32时,(2,1)∉A解析:选D 若点(2,1)∈A ,则不等式x -y ≥1显然成立,且同时要满足⎩⎪⎨⎪⎧2a +1>4,2-a ≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧a >32,a ≥0,解得a >32.即点(2,1)∈A ⇒a >32,其等价命题为a ≤32⇒点(2,1)∉A 成立.故选D.2.(2014·浙江高考)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( )A .c ≤3B .3<c ≤6C .6<c ≤9D .c >9解析:选C 由题意,不妨设g (x )=x 3+ax 2+bx +c -m ,m ∈(0,3],则g (x )的三个零点分别为x 1=-3,x 2=-2,x 3=-1,因此有(x +1)(x +2)(x +3)=x 3+ax 2+bx +c -m ,则c -m =6,因此c =m +6∈(6,9].3.(2016·浙江高考)已知实数a ,b ,c ,( ) A .若|a 2+b +c |+|a +b 2+c |≤1,则a 2+b 2+c 2<100 B .若|a 2+b +c |+|a 2+b -c |≤1,则a 2+b 2+c 2<100 C .若|a +b +c 2|+|a +b -c 2|≤1,则a 2+b 2+c 2<100 D .若|a 2+b +c |+|a +b 2-c |≤1,则a 2+b 2+c 2<100 解析:选D 对于A ,取a =b =10,c =-110, 显然|a 2+b +c |+|a +b 2+c |≤1成立, 但a 2+b 2+c 2>100, 即a 2+b 2+c 2<100不成立. 对于B ,取a 2=10,b =-10,c =0, 显然|a 2+b +c |+|a 2+b -c |≤1成立, 但a 2+b 2+c 2=110, 即a 2+b 2+c 2<100不成立. 对于C ,取a =10,b =-10,c =0, 显然|a +b +c 2|+|a +b -c 2|≤1成立, 但a 2+b 2+c 2=200, 即a 2+b 2+c 2<100不成立.综上知,A 、B 、C 均不成立,所以选D.命题点二 简单的线性规划问题1.(2017·浙江高考)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +y -3≥0,x -2y ≤0,则z =x +2y 的取值范围是( )A .[0,6]B .[0,4]C .[6,+∞)D .[4,+∞)解析:选D 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,由z =x +2y ,得y =-12x +z2,∴z 2是直线y =-12x +z 2在y 轴上的截距,根据图形知,当直线y =-12x +z 2过A 点时,z 2取得最小值.由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y =0,x +y -3=0,得x =2,y =1,即A (2,1),此时,z =4,∴z =x +2y 的取值范围是[4,+∞).2.(2018·天津高考)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤5,2x -y ≤4,-x +y ≤1,y ≥0,则目标函数z =3x +5y 的最大值为( )A .6B .19C .21D .45解析:选 C 作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示,由z =3x +5y 得y =-35x +z5.设直线l 0为y =-35x ,平移直线l 0,当直线y =-35x +z5过点P时,z 取得最大值.联立⎩⎪⎨⎪⎧-x +y =1,x +y =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =3,即P (2,3),所以z max =3×2+5×3=21.3.(2016·浙江高考)若平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≥0,2x -y -3≤0,x -2y +3≥0夹在两条斜率为1的平行直线之间,则这两条平行直线间的距离的最小值是( )A.355 B. 2 C.322D. 5解析:选B 根据约束条件作出可行域如图中阴影部分所示,当斜率为1的直线分别过A 点和B 点时满足条件,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3=0,x -2y +3=0求得A (1,2),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -3=0,x +y -3=0求得B (2,1),可求得分别过A ,B 两点且斜率为1的两条直线方程为x -y+1=0和x -y -1=0,由两平行线间的距离公式得距离为|1+1|2=2,故选B.4.(2018·北京高考)若x ,y 满足x +1≤y ≤2x ,则2y -x 的最小值是________.解析:由条件得⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤y ,y ≤2x ,即⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≤0,2x -y ≥0,作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示.设z =2y -x ,即y =12x +12z ,作直线l 0:y =12x 并向上平移,显然当l 0过点A (1,2)时,z 取得最小值,z min =2×2-1=3.答案:35.(2018·浙江高考)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,2x +y ≤6,x +y ≥2,则z =x +3y 的最小值是________,最大值是________.解析:作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示.由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =6,x +y =2,解得A (4,-2).由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,2x +y =6,解得B (2,2).将函数y =-13x 的图象平移可知,当目标函数的图象经过A (4,-2)时,z min =4+3×(-2)=-2; 当目标函数的图象经过B (2,2)时,z max =2+3×2=8. 答案:-2 8 命题点三 基本不等式1.(2018·天津高考)已知a ,b ∈R ,且a -3b +6=0,则2a+18b 的最小值为________.解析:∵a -3b +6=0,∴a -3b =-6. ∴2a +18b =2a +2-3b ≥22a ·2-3b =22a -3b=22-6=2×2-3=14,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a =-3b ,a -3b +6=0,即⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =1时等号成立.答案:142.(2018·江苏高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,∠ABC =120°,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,且BD =1,则4a +c 的最小值为________.解析:如图,∵S △ABC =S △ABD +S △BCD ,∴12ac ·sin 120°=12c ×1×sin 60°+12a ×1×sin 60°,∴ac =a +c .∴1a +1c=1. ∴4a +c =(4a +c )⎝⎛⎭⎪⎫1a +1c=c a+4ac+5≥2c a ·4ac+5=9, 当且仅当c a =4ac,即c =2a 时取等号. 故4a +c 的最小值为9. 答案:93.(2017·天津高考)若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1ab 的最小值为________.解析:因为ab >0,所以a 4+4b 4+1ab ≥24a 4b 4+1ab =4a 2b 2+1ab =4ab +1ab≥24ab ·1ab=4,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2b 2,ab =12时取等号,故a 4+4b 4+1ab的最小值是4.答案:44.(2017·江苏高考)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是________.解析:由题意,一年购买600x 次,则总运费与总存储费用之和为600x×6+4x =4⎝ ⎛⎭⎪⎫900x +x ≥8900x·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30.答案:30命题点四 绝对值不等式1.(2017·天津高考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x +3,x ≤1,x +2x,x >1.设a ∈R ,若关于x 的不等式f (x )≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x2+a 在R 上恒成立,则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4716,2B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4716,3916 C .[-23,2] D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23,3916解析:选A 法一:根据题意,作出f (x )的大致图象,如图所示.当x ≤1时,若要f (x )≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2+a 恒成立,结合图象,只需x 2-x +3≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫x2+a ,即x2-x 2+3+a ≥0,故对于方程x 2-x 2+3+a =0,Δ=⎝ ⎛⎭⎪⎫-122-4(3+a )≤0,解得a ≥-4716;当x >1时,若要f (x )≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2+a 恒成立,结合图象,只需x +2x ≥x 2+a ,即x 2+2x ≥a .又x 2+2x ≥2,当且仅当x 2=2x ,即x =2时等号成立,所以a ≤2.综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4716,2.法二:关于x 的不等式f (x )≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2+a 在R 上恒成立等价于-f (x )≤a +x2≤f (x ),即-f (x )-x 2≤a ≤f (x )-x2在R 上恒成立,令g (x )=-f (x )-x2.当x ≤1时,g (x )=-(x 2-x +3)-x2=-x 2+x2-3=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -142-4716,当x =14时,g (x )max =-4716;当x >1时,g (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x -x 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2+2x ≤-23,当且仅当3x 2=2x ,且x >1,即x =233时,“=”成立,故g (x )max =-2 3. 综上,g (x )max =-4716.令h (x )=f (x )-x2,当x ≤1时,h (x )=x 2-x +3-x 2=x 2-3x 2+3=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342+3916, 当x =34时,h (x )min =3916;当x >1时,h (x )=x +2x -x 2=x 2+2x≥2,当且仅当x 2=2x,且x >1,即x =2时,“=”成立, 故h (x )min =2. 综上,h (x )min =2.故a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4716,2.2.(2016·江苏高考)设a >0,|x -1|<a 3,|y -2|<a3,求证:|2x +y -4|<a .证明:因为|x -1|<a 3,|y -2|<a3,所以|2x +y -4|=|2(x -1)+(y -2)|≤2|x -1|+|y -2|<2×a 3+a3=a .3.(2018·全国卷Ⅰ)已知f (x )=|x +1|-|ax -1|. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若x ∈(0,1)时不等式f (x )>x 成立,求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )=|x +1|-|x -1|, 即f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2,x ≤-1,2x ,-1<x <1,2,x ≥1.故不等式f (x )>1的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x >12.(2)当x ∈(0,1)时|x +1|-|ax -1|>x 成立等价于当x ∈(0,1)时|ax -1|<1成立. 若a ≤0,则当x ∈(0,1)时,|ax -1|≥1,不满足题意;若a >0,则|ax -1|<1的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫0<x <2a ,所以2a≥1,故0<a ≤2.综上,a 的取值范围为(0,2].4.(2018·全国卷Ⅱ)设函数f (x )=5-|x +a |-|x -2|. (1)当a =1时,求不等式f (x )≥0的解集; (2)若f (x )≤1,求a 的取值范围.解:(1)当a =1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +4,x <-1,2,-1≤x ≤2,-2x +6,x >2.当x <-1时,由2x +4≥0,解得-2≤x <-1; 当-1≤x ≤2时,显然满足题意;当x >2时,由-2x +6≥0,解得2<x ≤3, 故f (x )≥0的解集为{x |-2≤x ≤3}. (2)f (x )≤1等价于|x +a |+|x -2|≥4.而|x +a |+|x -2|≥|a +2|,且当x =2时等号成立. 故f (x )≤1等价于|a +2|≥4. 由|a +2|≥4,可得a ≤-6或a ≥2,所以a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞).精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
第三节绝对值不等式1.绝对值三角不等式定理 1:假如a,b是实数,则 | a+b| ≤ | a| + | b| ,当且仅当ab≥0时,等号建立.定理 2:假如a,b,c是实数,那么 | a-c| ≤|a-b| + | b-c| ,当且仅当 ( a-b)( b-c) ≥0时,等号建立.2.绝对值不等式的解法(1)含绝对值不等式 | x| <a与 | x| >a的解法:不等式a>0a=0a<0| x| <a {}??x|- a< x< a|x| >a{x| x> a或 x<-a}{}Rx| x∈R且 x≠0(2)|ax+ b|≤ c( c>0)和| ax+ b|≥ c( c>0)型不等式的解法:①| ax+b| ≤c? -c≤ax+b≤c;②| ax+b| ≥c? ax+b≥c或ax+b≤-c.[ 小题体验 ]1.不等式 |2 x-1| > 3 的解集为 ________.答案: { x| x<- 1 或x> 2}2.不等式 | x+ 1| - | x-2| ≥1的解集为 ________.答案: { x|x≥1}3.函数y= | x- 4| + | x+4| 的最小值为 ________.分析:∵ | x- 4| + | x+4| ≥|( x- 4) - ( x+ 4)| = 8,即函数 y 的最小值为8.答案: 81.对形如 | f ( x)| >a或 | f ( x)| <a型的不等式求其解集时,易忽略a的符号直接等价转化造成失误.2.绝对值不等式 || | - ||| ≤|± |≤||+|| 中易忽略等号建立的条件.如|a -a ba ba bb|≤|a|+| b|,当且仅当ab≤0时等号建立,其余近似推导.[ 小题纠偏 ]1.设,b 为知足< 0 的实数,那么 ()a abA . | a + b | > | a - b |B . | a + b | < | a - b |C .| - | <||| - |b ||D . | a - | < | a | + | |a bab b分析:选 B∵ab < 0,∴ | a -b | = | a | + | b | > | a + b |.2.若存在实数x 使 | x - |+| x -1| ≤3建立,则实数 a 的取值范围是 ________.a分析:∵ | x - a | + | x -1| ≥|( x - a ) - ( x - 1)| = | a - 1| ,要使 | x - a | + | x -1| ≤3有解,可使 | a -1| ≤3,∴- 3≤ a -1≤3,∴- 2≤ a ≤4.答案: [ - 2,4]考点一 绝对值不等式的解法基础送分型考点——自主练透[ 题组练透 ]5 11.若对于 x 的不等式 | ax - 2| < 3 的解集为 - 3, 3 ,则实数 a =________.分析:由 | ax - 2| < 3,得- 1< ax < 5,51∵- 3< x < 3,∴ a =- 3.答案:- 32.解不等式 |2 x - 1| + |2 x +1| ≤6.11 3解:法一:当 x > 2时,原不等式转变为4x ≤6? 2< x ≤ 2;1 1当- 2≤ x ≤ 2时,原不等式转变为2≤6,恒建立;13 1当 x <- 2时,原不等式转变为-4x ≤6? - 2≤ x <- 2.x 3 ≤ 3综上知,原不等式的解集为| - ≤ 2.2x11法二:原不等式可化为x - 2 + x +2 ≤3,113 的点的会合,数形联合知,当x其几何意义为数轴上到 2,- 2两点的距离之和不超出 3 3 1 13 3= 2或 x =- 2时,到 2,- 2两点的距离之和恰巧为3,故当- 2≤ x ≤2时,知足题意,则原不33等式的解集为 x|-2≤ x≤2.3.已知函数 f ( x)=| x+1|-|2 x-3|.(1)画出 y= f ( x)的图象;(2)求不等式 | f ( x)| > 1 的解集.x-4, x≤-1,3解: (1) 由题意得f ( x) =3x- 2,- 1<x≤2,3- x+4, x>2,故 y=f ( x)的图象如下图.(2)由 f ( x)的函数表达式及图象可知,当 f ( x)=1时,可得 x=1或 x=3;1当 f ( x)=-1时,可得 x=3或 x=5.故 f ( x)>1的解集为{ x|1< x<3},f ( x)<-1的解集为1或 x>5. x x<3所以 | f ( x)| > 1 的解集为x1. x<或1< x<3或 x>53[ 牢记通法 ]解绝对值不等式的基本方法(1)利用绝对值的定义,经过分类议论转变为解不含绝对值符号的一般不等式;(2)当不等式两头均为正号时,可经过两边平方的方法,转变为解不含绝对值符号的一般不等式;(3)利用绝对值的几何意义,数形联合求解.考点二 绝对值不等式的证明要点保分型考点——师生共研[ 典例引领 ](2019 ·成都外国语学校模拟 ) 已知函数 f ( x ) = | x - 1|. (1) 解不等式 f (2 x ) + f ( x +4) ≥8;(2) 若|a| < 1, | | < 1, ≠0,求证:fab > f b . ba| a | a- 3x -2, x <- 3,1解: (1) f (2 x ) +f ( x + 4) = |2 x - 1| + | x + 3| =- x + 4,- 3≤ x < 2,3 +2, x 1≥ ,x210当 x <- 3 时,由- 3x -2≥8,解得 x ≤- 3 ;1当- 3≤ x < 2时,- x +4≥8无解;1当 x ≥ 2时,由 3x +2≥8,解得 x ≥2.所以不等式 f (2 x ) + f ( x +4) ≥8 的解集为 xx ≤-10或 x ≥2 .3(2) 证明:f ab>b等价于f ( ) > | | f b ,| a |f a ab a a即 | ab - 1| > | a - b |.由于 | a | < 1, | b | < 1,所以 | ab - 1| 2- | a - b | 2= ( a 2 b 2 -2ab + 1) -( a 2- 2ab + b 2) = ( a 2- 1)( b 2- 1) > 0,所以 | ab - 1| > | a - b |. 故所证不等式建立.[ 由题悟法 ]证明绝对值不等式主要的3 种方法(1) 利用绝对值的定义去掉绝对值符号,转变为一般不等式再证明.(2) 利用三角不等式 || | - |b || ≤|± |≤||+|b | 进行证明.a a ba(3) 转变为函数问题,数形联合进行证明.[ 即时应用 ] 11已知 x , y ∈ R ,且 | x + y | ≤ , | x - y | ≤ ,64求证: | x + 5y | ≤1.证明:∵ | x +5 |=|3(x + ) -2( x - )|.y yy∴由绝对值不等式的性质,得| x + 5y | =|3( x + y ) - 2( x - y )| ≤|3( x +y )| + |2( x - y )|11= 3| x + y | + 2| x - y | ≤3× 6+2× 4= 1. 即 | x + 5y | ≤1.考点三 绝对值不等式的综合应用要点保分型考点——师生共研[ 典例引领 ]已知函数 f ( x ) = |2 x - a | + a .(1) 当 a = 2 时,求不等式 f ( x ) ≤6的解集;(2) 设函数 g ( x ) = |2 x - 1|. 当 x ∈R 时, f ( x ) + g ( x ) ≥3,求 a 的取值范围.解: (1) 当 a = 2 时, f ( x ) = |2 x - 2| + 2.解不等式 |2 x - 2| +2≤6得- 1≤ x ≤3.所以 f ( x ) ≤6的解集为 { x | -1≤ x ≤3} .(2) 当 x ∈ R 时, f ( x ) + g ( x ) = |2 x - a | + a +|1 - 2x | ≥3,即 xa 1x3- a.-+ -≥ 2 2 2a11 a又x - 2 + 2-xmin = 2-2 ,1 a--3a所以2 ≥ 2 ,解得 a ≥2.2所以 a 的取值范围是 [2 ,+∞ ) .[ 由题悟法 ](1) 研究含有绝对值的函数问题时,依据绝对值的定义,分类议论去掉绝对值符号,将原函数转变为分段函数,而后利用数形联合解决问题,这是常用的思想方法.(2) f ( x ) < a 恒建立 ? f ( x ) max < a .f ( x ) >a 恒建立 ? f ( x ) min > a .[ 即时应用 ]已知定义域为 R 的奇函数 f ( x ) = x | x + m |.(1) 解不等式 f ( x ) ≥ x ;(2) 若对随意的 x 1,x 2∈[1,1 + a ] ,恒有 | f ( x 1) -f ( x 2)| ≤2建立, 务实数 a 的取值范围. 解:由于 f ( x ) = x | x + m | 是定义域为 R 的奇函数,所以 = 0,即f ( x ) = | |.mx xx >0,x ≤0,(1)由x |x |≥x ,得x 2≥x或-x 2≥ x ,即 x ≥1或- 1≤ x ≤0,所以不等式 f ( x ) ≥ x 的解集为 [ - 1,0] ∪ [1 ,+∞ ) .x 2, x ≥0,(2)f (x )=- x 2,x < 0,则 f ( x ) 在 R 上单一递加,所以 f ( x ) 在 [1,1 + a ] 上单一递加,所以 f (1+ a)-f (1)≤2,即(1+ a)|1+ a|-1≤2,又 1+a> 1,故可得0<a≤3- 1,所以实数 a 的取值范围是(0,3- 1] .一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.已知a, b∈R,则使不等式| a+b| < |a|+|b|必定建立的条件是()A.a+b> 0B.a+b< 0C.ab> 0 D .ab< 0分析:选D当 ab>0时,|a+ b|=| a|+|b|,当ab<0时,|a+b|< |a|+| b|,应选D.x≥0,x ∈ RR2.设会合A= { x||4 x- 1| < 9,x∈ R},B=x x+3,则(? A) ∩B=() 5A. ( -∞,- 3) ∪2,+∞B. ( -3,- 2] ∪5 0,2 5C. ( -∞,- 3] ∪2,+∞D. ( -3,- 2]5分析:选A由题意得A=-2,2, B=(-∞,-3)∪[0,+∞),∴( ?R A)∩B=(-5∞,- 3) ∪2,+∞ .3.不等式 |x+2|>3x+ 14) 5的解集是 (A. ( -3,- 2) B .(- 2,0)C. (0,2) D . ( -∞,- 3) ∪ (2 ,+∞)分析:选 D不等式即为 5( x+2) > 3x+ 14 或 5( x+ 2) <- (3 x+ 14) ,解得x> 2 或x<-3,应选 D.4.不等式 | x- 1| - | x- 5| < 2的解集为 ____________.分析:不等式 | x- 1| - | x- 5|<2 等价于x<1,1≤x≤5,-x -+x-< 2或-5<2- 1+x x或x>5,x-1-x-< 2,x<1,1≤x≤5,x>5,即或或-4<22x< 84< 2,故原不等式的解集为{ x| x< 1} ∪ { x|1 ≤x< 4} ∪ ?= { x| x< 4} .答案: { x| x< 4}5.不等式| x( x- 2)|> x( x-2)的解集为________.分析:不等式| x( x- 2)|> x( x-2)的解集即x( x-2)<0的解集,解得0<x< 2.答案: { x|0 <x< 2}二保高考,全练题型做到高考达标1.(2018 ·台州联考 ) 不等式 (1 +x)(1- | x|) > 0的解集是 ()A. { x|0 ≤x< 1} B . { x| x< 0 且x≠- 1}C. { x| - 1<x<1} D . { x| x< 1 且x≠- 1}分析:选 D不等式等价于x≥0,或x<0,解得 0≤x< 1 或x< 0 且1-x2> 0+ x2>0,x≠-1.应选D.2.已知,∈R,则“| | + | | >1”是“b <- 1”的 ()a b a bA.充足不用要条件 B .必需不充足条件C.充要条件 D .既不充足也不用要条件分析:选 B令=0,b =2,则 |a| + |b| > 1 建立,但推不出<- 1;反之,若<-a b b1,则 | b| > 1,又 | a| ≥0,所以 | a| + | b| > 1.所以“|a|+| b|>1”是“ b<-1”的必需不充分条件.3.不等式 | x- 5| + | x+3| ≥10 的解集是 ()A. [ -5,7] B .[ - 4,6]C. ( -∞,- 5] ∪[7 ,+∞ )D. ( -∞,- 4] ∪[6 ,+∞)分析:选D当 x≤-3时, | x- 5| + | x+ 3| = 5-x-x- 3= 2- 2x≥10,即x≤- 4,∴x≤-4.当-3< x<5时,| x-5|+| x+3|=5- x+x+3=8≥10,不建立,∴无解.当 x≥5时, |x -5| +|x+3| =- 5+x+3=2-2≥10,即x≥6,∴x≥6. 综上可知,不等式的解x x集为 ( -∞,- 4] ∪[6 ,+∞ ) .4.不等式x2- | x-1| -1≤0的解集为 ()A. { x| -2≤x≤1} B . { x| -1≤x≤2}C. { x|1 ≤x≤2} D . { x| -1≤x≤1}分析:选 A当 x-1≥0时,原不等式化为x2-x≤0,解得0≤x≤1. ∴x=1;当 x-1<0时,原不等式化为 x2+ x-2≤0,解得- 2≤x≤1. ∴- 2≤x< 1.综上,- 2≤x≤1.所以原不等式的解集为{ x|-2≤x≤1} ,应选 A.5.(2018 ·长沙六校联考) 设1 2f ( x)= ax - bx+ c,不等式 f ( x)<0的解集是( - 1,3),若f (7+|t |)2> f (1+ t ),则实数t的取值范围为()A. ( -3,1) B .(- 3,3)C. ( -1,3) D .(- 1,1)分析:选 B∵f(x)<0的解集是(-1,3),∴a>0, f ( x)的对称轴是 x=1,且 ab=2.∴f ( x)在[1,+∞)上单一递加.又∵ 7+ | t | ≥7,1 +t2≥1,∴由 f (7+|t |)> f (1+ t 2),得7+ | t |> 1+t2.∴ | t | 2-| t |- 6<0,解得-3<t< 3.应选 B.6.已知函数 f ( x)=| x+6|-|m-x|(m∈R),若不等式 f ( x)≤7对随意实数x 恒建立,则 m的取值范围为________.分析:由绝对值三角不等式得 f ( x)=| x+6|-| m- x|≤|x+6+ m- x|=| m+6|,由题意得 | m+6| ≤7,则- 7≤m+6≤7,解得- 13≤m≤1,故m的取值范围为 [ - 13,1] .答案: [ - 13,1]7.设 | x- 2| <a时,不等式| x2- 4| < 1 建立,则正数 a 的取值范围为____________.分析:由|x-2|< a 得2-a<x<a+ 2,由 | x2- 4| < 1,得3<x2< 5,所以-5<x<-3或3<x< 5.3≤2-a,由于a>0,所以由题意得解得0 <a≤5- 2,a+2≤ 5.故正数 a 的取值范围为答案: (0 ,5- 2] 8.(2018 ·杭州五校联考(0,5-2] .) 已知不等式| x2- 4x+a|+| x-3| ≤5的x 的最大值为3,则实数 a 的值是____________.分析:∵x≤3,∴| x-3|=3- x.若 x2-4x+ a<0,则原不等式化为x2-3x+ a+2≥0.此不等式的解集不行能是会合{ x| x≤3} 的子集,∴x2-4x+ a<0不建立.于是, x2-4x+ a≥0,则原不等式化为x2-5x+ a-2≤0.∵ x≤3,令 x2-5x+ a-2=( x-3)( x- m)= x2-( m+3) x+3m,比较系数,得m=2,∴ a=8.答案: 89.已知 |2 x-3| ≤1的解集为 [ m,n] .(1)求 m+ n 的值;(2)若 | x-a| <m,求证: | x| < | a| + 1.解: (1) 不等式 |2 x-3| ≤1可化为- 1≤2x-3≤1,解得 1≤x≤2,所以m=1, n=2, m+ n=3.(2)证明:若 | x-a| < 1,则 | x| = | x-a+a| ≤|x-a| + | a| < | a| + 1. 即 | x| < | a| +1. 10.(2018 ·杭州质检 ) 已知函数f ( x) = | x- 4| + | x-a|( a∈ R)的最小值为a.(1)务实数 a 的值;(2)解不等式 f ( x)≤5.解: (1) f ( x) = | x- 4| + | x-a| ≥|a- 4| =a,进而解得 a=2.- 2x+ 6,x≤2,(2) 由 (1) 知,f ( x) = | x-4| + | x-2| =2,2<x≤4,2x-6,x> 4.1故当 x≤2时,令-2x+6≤5,得2≤ x≤2,当 2<x≤4时,明显不等式建立,11当 x>4时,令2x-6≤5,得4< x≤,2111故不等式 f ( x)≤5的解集为 x2≤ x≤2.三登台阶,自主选做志在冲刺名校.·金丽衢十二校联考)设,为实数,则“| -2|+| b-2≤ ”是“ a-11 (2018 a b a b a |122123)+ b-≤ ”的(22A.充足不用要条件C.充要条件12123分析:选 A a-2+ b-2≤2?B.必需不充足条件D.既不充足也不用要条件21213222a-a++ b - b+≤? a- a+ b - b≤1? b - a 442+a2- b≤1,令 b2- a= x, a2- b= y,则| x|+| y|≥|x+y|≥ x+ y,所以| x|+| y|≤1? x+y≤1,故充足性建立,必需性不建立,应选 A.2.已知函数 f ( x)=| x-1|+| x-a|( a>1).(浙江专版)2020版高考数学复习第二章不等式第三节绝对值不等式学案(含解析)(1) 1 5 ,求 a 的值; 若不等式 f ( x ) ≥2的解集为 x x ≤ 或x ≥22 (2) 若对随意的 x ∈ R ,都有 f ( x ) + | x -1| ≥1,务实数 a 的取值范围.2x - a - 1, x ≥ a ,解: (1) f ( x ) = | x - 1| + | x - a | = a - 1,1≤ x < a , - 2x + a + 1, x < 1,a + 3 5当 x ≥a 时,由 2x - a -1≥2,解得 x ≥ 2 = 2;当 x <1 时,由- 2x + a +1≥2,解得 x ≤ a -1= 1.2 2综上得 a = 2.(2) 由 x ∈R ,f ( x ) +| x -1| ≥1,可得 2| x -1| + | x - a | ≥1. 当 x ≥ a 时,只要 3x - 2- a ≥13恒建立刻可,此时只要3a - 2-a ≥1? a ≥ 2;当 1≤ x < a 时,只要 x - 2+ a ≥1恒建立刻可,此时只要 1-2+ a ≥1? a ≥2;当 x < 1 时,只要- 3x +2+ a ≥1 恒建立刻可,此时只要-3 +2+ a ≥1? a ≥2. 综上可得, a 的取值范围为 [2 ,+∞ ) .。
高考专题突破一 高考中的不等式问题题型一 含参数不等式的解法例1解关于x 的不等式x 2+ax +1>0(a∈R ). 解 对于方程x 2+ax +1=0,Δ=a 2-4.(1)当Δ>0,即a >2或a <-2时,方程x 2+ax +1=0有两个不等实根x 1=-a -a 2-42,x 2=-a +a 2-42,且x 1<x 2,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-a -a 2-42或x >-a +a 2-42; (2)当Δ=0,即a =±2时,①若a =2,则原不等式的解集为{x |x ≠-1}; ②若a =-2,则原不等式的解集为{x |x ≠1};(3)当Δ<0,即-2<a <2时,方程x 2+ax +1=0没有实根,结合二次函数y =x 2+ax +1的图象,知此时原不等式的解集为R .思维升华解含参数的一元二次不等式的步骤(1)若二次项含有参数应讨论是否等于0,小于0,和大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.(2)判断方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.(3)当方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.跟踪训练1 (1)若不等式ax 2+8ax +21<0的解集是{x |-7<x <-1},那么a 的值是________. 答案 3解析 由题意可知-7和-1为方程ax 2+8ax +21=0的两个根. ∴-7×(-1)=21a,故a =3.(2)若关于x 的不等式|x -1|+|x +m |>3的解集为R ,则实数m 的取值范围是__________. 答案 (-∞,-4)∪(2,+∞)解析 依题意得,|x -1|+|x +m |≥|(x -1)-(x +m )|=|m +1|,即函数y =|x -1|+|x +m |的最小值是|m +1|,于是有|m +1|>3,m +1<-3或m +1>3,由此解得m <-4或m >2.因此实数m 的取值范围是(-∞,-4)∪(2,+∞).题型二 线性规划问题例2(2018·浙江五校联考)已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥2,x -y ≥-1,2x -y ≤4,且z =ax +y 的最大值为16,则实数a =________,z 的最小值为________. 答案 2 1解析 如图,作出不等式组所表示的可行域(△ABC 及其内部区域).目标函数z =ax +y 对应直线ax +y -z =0的斜率k =-a .(1)当k ∈(-∞,1],即-a ≤1,a ≥-1时,目标函数在点A 处取得最大值,由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y =4,x -y =-1,解得A (5,6),故z 的最大值为5a +6,即5a +6=16,解得a =2.(2)当k ∈(1,+∞),即-a >1,a <-1时,目标函数在点C 处取得最大值,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,x -y =-1,解得C (0,1),故z 的最大值为0×a +1=1,不符合题意. 综上,a =2.数形结合知,当直线z =2x +y 经过点C 时,z 取得最小值,z min =2×0+1=1. 思维升华1.利用线性规划求目标函数的基本步骤为一画二移三求,其关键是准确作出可行域,理解目标函数的意义. 2.常见的目标函数有(1)截距型:如z =-2x +y ,z =2y4x ,z =OP →·OM →(其中M (x ,y )为区域内动点,P (-2,1)),等等.(2)距离型:如z =(x -2)2+y 2,z =|2x -y |,等等.(3)斜率型:如z =y +1x ,z =x +y +1x ,z =x y +1,z =y +1x +x y +1=x 2+(y +1)2xy +x ,等等.(4)二次曲线型:如z =xy ,z =y 2x ,z =x 22+y 2,等等.3.解题时要注意可行解是区域的所有点还是区域内的整点.跟踪训练2 (1)(2018·湖州五校模拟)设实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1>0,x +y -3<0,y >0,则z =2x-y 的取值范围为( ) A .(-6,-1) B .(-8,-2) C .(-1,8) D .(-2,6)答案 D解析 方法一 作出约束条件所表示的可行域如图中阴影部分所示.作出直线y =2x ,平移直线,直线z =2x -y 在点B (-1,0)处的取最小值为-2,在点C (3,0)处的取最大值为6,所以z =2x -y 的取值范围为(-2,6).方法二 三条直线两两联立求出的交点坐标分别是(1,2),(-1,0),(3,0),分别代入z =2x -y 求值,得0,-2,6,所以z =2x -y 的取值范围为(-2,6). (2)若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y ≥0,2x -y ≥0,x ≤5,则不等式组表示的平面区域的面积为________,z =(x +1)2+(y -1)2的最小值为________. 答案 30 95解析 作出⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y ≥0,2x -y ≥0,x ≤5表示的平面区域如图中阴影部分(含边界)所示,则不等式组表示的平面区域的面积为12×5×2+12×10×5=30.z =(x +1)2+(y -1)2表示可行域内的点(x ,y )与点M (-1,1)之间的距离的平方,数形结合易知,z =(x +1)2+(y -1)2的最小值为点M (-1,1)到直线2x -y =0的距离的平方,即z min =|2×(-1)-1|2[22+(-1)2]2=95. 题型三 基本不等式的应用例3 (1)已知x 2+4xy -3=0,其中x >0,y ∈R ,则x +y 的最小值是( ) A.32B .3C .1D .2 答案 A解析 由x 2+4xy -3=0,得y =3-x24x,即有x +y =x +3-x 24x =34⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x .∵x >0,∴x +1x ≥2,即x +y ≥32,当且仅当x =1x ,即x =1,y =12时,x +y 取得最小值32.(2)已知a >0,b >0,c >1,且a +b =1,则⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+1ab -2·c +2c -1的最小值为______.答案 4+2 2解析 ∵a 2+1ab =a 2+(a +b )2ab =2a 2+2ab +b 2ab=2a b +ba+2≥22a b ·ba+2=22+2,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧2a b =b a,a +b =1,即⎩⎨⎧a =2-1,b =2-2时等号成立,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+1ab -2·c +2c -1≥22c +2c -1=22(c -1)+2c -1+2 2≥222(c -1)·2c -1+22=4+22, 当且仅当22(c -1)=2c -1,即c =1+22时,等号成立. 综上,所求最小值为4+2 2. 思维升华利用基本不等式求最值的方法(1)利用基本不等式求最值的关键是构造和为定值或积为定值,主要思路有两种:①对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解.②条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.(2)有些题目虽然不具备直接应用基本不等式求最值的条件,但可以通过添项、分离常数、平方等手段使之能运用基本不等式.常用的方法还有:拆项法、变系数法、凑因子法、分离常数法、换元法、整体代换法.跟踪训练3 (1)已知xy =1,且0<y <22,则x 2+4y2x -2y 的最小值为( )A .4B.92C .22D .4 2答案 A解析 由xy =1且0<y <22,可知x >2, 所以x -2y >0.x 2+4y 2x -2y =(x -2y )2+4xy x -2y =x -2y +4x -2y≥4, 当且仅当x =3+1,y =3-12时等号成立. (2)若实数x ,y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值是________. 答案233解析 由x 2+y 2+xy =1,得1=(x +y )2-xy , ∴(x +y )2=1+xy ≤1+(x +y )24,解得-233≤x +y ≤233(当且仅当x =y =33时取得最大值),∴x +y 的最大值为233.题型四 绝对值不等式的应用例4 (1)(2018·浙江五校联考)已知a ∈R ,则“a ≤9”是“2|x -2|+|5+2x |<a 无解”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 C解析 2|x -2|+|5+2x |=|2x -4|+|5+2x | ≥|2x -4-5-2x |=9,若2|x -2|+|5+2x |<a 无解,则a ≤9,同样若a ≤9,则2|x -2|+|5+2x |<a 无解, 所以“a ≤9”是“2|x -2|+|5+2x |<a 无解”的充要条件.(2)(2019·温州模拟)已知a ,b ,c ∈R ,若|a cos 2x +b sin x +c |≤1对x ∈R 恒成立,则|a sin x +b |的最大值为________. 答案 2解析 |a cos 2x +b sin x +c |≤1, 即|a sin 2x -b sin x -(a +c )|≤1,分别取sin x =1,-1,0,可知⎩⎪⎨⎪⎧|b +c |≤1,|b -c |≤1,|a +c |≤1,所以|a +b |=|(a +c )+(b -c )|≤|a +c |+|b -c |≤2, 且|a -b |=|(a +c )-(b +c )|≤|a +c |+|b +c |≤2.所以max{|a sin x +b |}=max{|a +b |,|a -b |}≤2,当a =2,b =0,c =-1时,取等号. 思维升华(1)解绝对值不等式可以利用绝对值的几何意义,零点分段法、平方法、构造函数法等.(2)利用绝对值三角不等式可以证明不等式或求最值.跟踪训练4 (1)已知函数f (x )=|x -5|+|x +3|+|x -3|+|x +5|-c ,若存在正实数m ,使f (m )=0,则不等式f (x )<f (m )的解集是________.答案 (-m ,m )解析 由|-x -5|+|-x +3|+|-x -3|+|-x +5|=|x -5|+|x +3|+|x -3|+|x +5|可知,函数f (x )为偶函数,当-3≤x ≤3时,f (x )取最小值16-c .结合题意可得c ≥16.由f (m )=0得f (x )<0,即|x -5|+|x +3|+|x -3|+|x +5|-c <0,结合图象(图略)可知,解集为(-m ,m ).(2)不等式|x -2|+|x +1|≥a 对于任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为__________. 答案 (-∞,3]解析 当x ∈(-∞,-1]时,|x -2|+|x +1|=2-x -x -1=1-2x ≥3;当x ∈(-1,2)时,|x -2|+|x +1|=2-x +x +1=3; 当x ∈[2,+∞)时,|x -2|+|x +1|=x -2+x +1=2x -1≥3,综上可得|x -2|+|x +1|≥3,∴a ≤3.1.(2018·宁波期末)若a ,b ∈R ,且a <b <0,则下列不等式成立的是( ) A .2a -b>1B.1a -1>1b -1C .a 3>b 3D .a +|b |>0答案 B解析 由a <b <0得a -1<b -1<0,则(a -1)(b -1)>0,所以(a -1)·1(a -1)(b -1)<(b -1)·1(a -1)(b -1),即1a -1>1b -1,故选B.2.(2018·浙江绍兴一中期末)若关于x 的不等式|x +2|+|x -a |<5有解,则实数a 的取值范围是( ) A .(-7,7) B .(-3,3) C .(-7,3) D .∅答案 C解析 不等式|x +2|+|x -a |<5有解,等价于(|x +2|+|x -a |)min <5,又因为|x +2|+|x -a |≥|(x +2)-(x -a )|=|2+a |,所以|2+a |<5,-5<2+a <5,解得-7<a <3,即实数a 的取值范围为(-7,3),故选C.3.设集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ x -y -1≤0,3x -y +1≥0,3x +y -1≤0,x ,y ∈R,则M 表示的平面区域的面积是( )A.2B.32C.322D .2答案 B解析 由题意,M 表示的平面区域是以A (0,1),B (-1,-2),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12为顶点的三角形及其内部,如图中阴影部分所示(含边界),所以其面积为12×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12+1=32.4.(2018·杭州质检)若正数x ,y 满足2x +y -3=0,则2x +1y的最小值为( )A .2B .3C .4D .5 答案 B解析 由2x +y -3=0,得2x +y =3, 所以2x +1y =13(2x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1y =13⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2x y +2y x≥13⎝⎛⎭⎪⎫5+2 2x y·2y x =3,当且仅当2x y =2y x,即x =y =1时等号成立,故选B.5.(2018·金华十校调研)设x ,y ∈R ,下列不等式成立的是( ) A .1+|x +y |+|xy |≥|x |+|y | B .1+2|x +y |≥|x |+|y | C .1+2|xy |≥|x |+|y | D .|x +y |+2|xy |≥|x |+|y |答案 A解析 对于选项B ,令x =100,y =-100,不成立;对于选项C ,令x =100,y =1100,不成立;对于选项D ,令x =13,y =-12,不成立,故选A.6.(2018·杭州学军中学模拟)设关于x ,y 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +m ≤0,y -m ≥0表示的平面区域内存在点P (x 0,y 0)满足x 0-2y 0>3,则实数m 的取值范围是( ) A .(-1,0) B .(0,1) C .(-1,+∞) D .(-∞,-1)答案 D解析 作出满足不等式组的平面区域,如图中阴影部分所示(包含边界),当目标函数z =x -2y 经过直线x +m =0与y -m =0的交点时取得最大值,即z max =-m -2m =-3m ,则根据题意有-3m >3,即m <-1,故选D.7.(2018·浙江舟山中学月考)已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y -1≤0,2x -y -3≥0,当目标函数z =ax+by (a >0,b >0)在该约束条件下取到最小值25时,a 2+b 2的最小值为( ) A .5B .4C.5D .2 答案 B解析 画出满足约束条件的可行域如图中阴影部分(包含边界)所示,可知当目标函数过直线x -y -1=0与2x -y -3=0的交点A (2,1)时取得最小值,所以有2a +b =2 5.因为a 2+b 2表示原点(0,0)到点(a ,b )的距离的平方,所以a 2+b 2的最小值为原点到直线2a +b -25=0的距离,即(a 2+b 2)min =|-25|22+12=2,所以a 2+b 2的最小值是4,故选B.8.(2018·嘉兴教学测试)若直线ax +by =1与不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤1,2x -y -1≤0,2x +y +1≥0表示的平面区域无公共点,则2a +3b 的取值范围是( ) A .(-7,1) B .(-3,5) C .(-7,3) D .R答案 C解析 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤1,2x -y -1≤0,2x +y +1≥0表示的平面区域是以A (1,1),B (-1,1),C (0,-1)为顶点的三角形区域(包含边界);因为直线ax +by =1与不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤1,2x -y -1≤0,2x +y +1≥0表示的平面区域无公共点,所以a ,b满足⎩⎪⎨⎪⎧a +b -1>0,-a +b -1>0,-b -1>0或⎩⎪⎨⎪⎧a +b -1<0,-a +b -1<0,-b -1<0,故点(a ,b )在如图所示的三角形区域(除边界且除原点)内,所以2a+3b 的取值范围为(-7,3),故选C.9.(2019·诸暨期末)不等式-x 2+2x +3<0的解集为________;不等式|3-2x |<1的解集为________.答案 (-∞,-1)∪(3,+∞) (1,2)解析 依题意,不等式-x 2+2x +3<0,即x 2-2x -3>0,解得x <-1或x >3,因此不等式-x 2+2x +3<0的解集是(-∞,-1)∪(3,+∞);由|3-2x |<1得-1<3-2x <1,1<x <2,所以不等式|3-2x |<1的解集是(1,2).10.(2018·宁波期末)关于实数x 的不等式x 2-4x >1a+3在[0,5]上有解,则实数a 的取值范围为______________.答案 (-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 解析 由x 2-4x >1a +3得x 2-4x -3>1a ,则问题等价于1a小于x 2-4x -3在[0,5]上的最大值,又因为x 2-4x -3=(x -2)2-7,所以当x =5时,x 2-4x -3取得最大值2,所以1a<2,解得a <0或a >12,所以a 的取值范围为(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.11.(2018·嘉兴测试)已知f (x )=x -2,g (x )=2x -5,则不等式|f (x )|+|g (x )|≤2的解集为______________;|f (2x )|+|g (x )|的最小值为________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3 3 解析 由题意得|f (x )|+|g (x )|=|x -2|+|2x -5|=⎩⎪⎨⎪⎧7-3x ,x <2,-x +3,2≤x ≤52,3x -7,x >52,所以|f (x )|+|g (x )|≤2等价于⎩⎪⎨⎪⎧7-3x ≤2,x <2或⎩⎪⎨⎪⎧-x +3≤2,2≤x ≤52或⎩⎪⎨⎪⎧3x -7≤2,x >52,解得53≤x ≤3,|f (2x )|+|g (x )|=|2x -2|+|2x -5|=⎩⎪⎨⎪⎧7-4x ,x <1,3,1≤x ≤52,4x -7,x >52,|f (2x )|+|g (x )|的图象如图,则由图象易得|f (2x )|+|g (x )|的最小值为3.12.(2018·浙江镇海中学模拟)已知正数x ,y 满足1x +2y =1,则1x +1+2y +1的最大值是________. 答案 34解析 设u =1x ,v =1y ,则问题转化为“已知正数u ,v 满足u +2v =1,求u u +1+2vv +1的最大值”.uu +1+2v v +1=3-⎝ ⎛⎭⎪⎫1u +1+2v +1=3-⎝⎛⎭⎪⎫1u +1+2v +1·14[(u +1)+2(v +1)]=3-14⎣⎢⎡⎦⎥⎤5+2(v +1)u +1+2(u +1)v +1≤3-14(5+4)=34. 当且仅当2(v +1)u +1=2(u +1)v +1,即u =v =13时,取等号.13.(2018·浙江金华十校联考)已知实数x ,y ,z 满足⎩⎪⎨⎪⎧xy +2z =1,x 2+y 2+z 2=5,则xyz 的最小值为________. 答案 911-32 解析 将⎩⎪⎨⎪⎧xy +2z =1,x 2+y 2+z 2=5变形为⎩⎪⎨⎪⎧xy =1-2z ,x 2+y 2=5-z 2,由|xy |≤x 2+y 22知,|1-2z |≤5-z22,即-5-z 22≤1-2z ≤5-z 22,解得2-7≤z ≤11-2.所以xyz =(1-2z )z =-2z 2+z 在[2-7,11-2]上的最小值为911-32.14.(2018·宁波模拟)若6x 2+4y 2+6xy =1,x ,y ∈R ,则x 2-y 2的最大值为________. 答案 15解析 方法一 设m =x +y ,n =x -y ,则问题转化为“已知4m 2+mn +n 2=1,求mn 的最大值”.由基本不等式,知1=mn +4m 2+n 2≥mn +4|mn |,所以-13≤mn ≤15,当且仅当n =2m ,即x =-3y 时,取得最大值15.方法二 (齐次化处理)显然要使得目标函数取到最大值,x ≠0.令z =x 2-y 2=x 2-y 26x 2+4y 2+6xy=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫y x 26+4·⎝ ⎛⎭⎪⎫y x 2+6·y x ,设t =y x ,则z =1-t 26+4t 2+6t,则(4z +1)t 2+6zt +6z -1=0对t ∈R 有解.当z =-14时,t =-53.当z ≠-14时,Δ=36z 2-4(4z +1)(6z -1)≥0,解得-13≤z ≤15.当t =-3z 4z +1=-13时取最大值.方法三 1=6x 2+4y 2+6×x3×3y ≥6x 2+4y 2-6×x 23+3y 22=5x 2-5y 2,所以x 2-y 2≤15,当且仅当x =-3y 时取等号.15.(2019·浙江嘉兴一中模拟)已知点P 是平面区域M :⎩⎨⎧x≥0,y ≥0,3x +y -3≤0内的任意一点,则P 到平面区域M 的边界的距离之和的取值范围为________. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,3 解析 设平面区域M :⎩⎨⎧x ≥0,y≥0,3x +y -3≤0为△ABO 区域(包含边界),由题意,|AO |=1,|BO |=3,|AB |=2,P 到平面区域M 的边界的距离之和d 就是P 到△ABO 三边的距离之和,设P 到边界AO ,BO ,AB 的距离分别为a ,b ,c ,则P (b ,a ),由题意0≤a ≤3,0≤b ≤1,0≤c =12(3-a -3b )≤32,所以d =a +b +c =12[a +(2-3)b +3],从而d ≥32,当a =b =0时取等号.如图,P 为可行域内任意一点,过P 作PE ⊥x 轴,PF ⊥y 轴,PP ′⊥AB ,过P ′作P ′E ′⊥x 轴,P ′F ′⊥y 轴,则有PE +PF +PP ′≤P ′F ′+P ′E ′,由P (b ,a ), 可得P ′⎝⎛⎭⎪⎫3+b -3a4,3+3a -3b 4,所以d =a +b +c ≤3+b -3a 4+3+3a -3b 4=3+3+(3-1)(3a -b )4,又0≤a ≤3,0≤b ≤1,则d ≤3,当a =3,b =0时取等号,因此d 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,3. 16.(2018·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟联考)若正数a ,b ,c 满足b +c a +a +c b =a +bc+1,则a +bc的最小值是________. 答案1+172解析 由a ,b ,c 为正数,且b +c a +a +c b =a +b c +1得b c +1a c +a c +1b c =a c +b c +1,设m =a c ,n =bc,则有m >0,n >0,上式转化为n +1m +m +1n =m +n +1,即m 2+n 2+m +nmn=m +n +1,又由基本不等式得m 2+n 2≥(m +n )22,mn ≤(m +n )24,所以m +n +1=m 2+n 2+m +n mn ≥(m +n )22+m +n (m +n )24,令t =m +n ,则t >0,上式转化为t +1≥t 22+tt 24,即t 2-t -4≥0,解得t ≥1+172,所以t =m +n =a c +bc =a +b c 的最小值为1+172.。
【最新整理,下载后即可编辑】解绝对值不等式1、解不等式2|55|1x x -+<. [思路]利用|f(x)|<a(a>0) ⇔-a<f(x)<a 去掉绝对值后转化为我们熟悉的一元二次不等。
变形一右边的常数变代数式2、解下列不等式:(1)|x +1|>2-x ;(2)|2x -2x -6|<3x[思路]利用|f(x)|<g(x) ⇔-g(x)<f(x)<g(x)和|f(x)|>g(x) ⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)去掉绝对值3、解不等式(1)|x-x 2-2|>x 2-3x-4;(2)234xx -≤1变形二 含两个绝对值的不等式 4、解不等式(1)|x -1|<|x +a |;(2)|x-2|+|x+3|>5. [思路](1)题由于两边均为非负数,因此可以利用|f(x)|〈|g(x)|⇒f 2(x)〈g 2(x)两边平方去掉绝对值符号。
(2)题可采用零点分段法去绝对值求解。
5、 解关于x 的不等式|log (1)||log (1)|a a x x ->+(a >0且a ≠1)6.不等式|x+3|-|2x-1|<2x +1的解集为 。
7.求不等式1331log log 13x x+≥-的解集.变形三 解含参绝对值不等式8、解关于x 的不等式 34422+>+-m m mx x[思路]本题若从表面现象看当含一个根号的无理根式不等式来解,运算理较大。
若化简成3|2|+>-m m x ,则解题过程更简单。
在解题过程中需根据绝对值定义对3m +的正负进行讨论。
2)形如|()f x |<a ,|()f x |>a (a R ∈)型不等式此类不等式的简捷解法是等价命题法,即:① 当a >0时,|()f x |<a ⇔-a <()f x <a ;|()f x |>a ⇔()f x >a 或()f x <-a ; ② 当a =0时,|()f x |<a 无解,|()f x |>a ⇔()f x ≠0③ 当a <0时,|()f x |<a 无解,|()f x |>a ⇔()f x 有意义。
§2.5绝对值不等式1.绝对值三角不等式(1)定理1:如果a,b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.(2)定理2:如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.2.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解集:(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法:①|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c;②|ax+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c.概念方法微思考|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式有哪些解法?各体现了什么数学思想?提示(1)利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;(2)利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;(3)通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)|x +2|的几何意义是数轴上坐标为x 的点到点2的距离.( × ) (2)|x |>a 的解集是{x |x >a 或x <-a }.( × ) (3)|a +b |=|a |+|b |成立的条件是ab ≥0.( √ ) (4)若ab <0,则|a +b |<|a -b |.( √ )(5)对一切x ∈R ,不等式|x -a |+|x -b |>|a -b |恒成立.( × ) 题组二 教材改编2.[P20T7]不等式3<|5-2x |≤9的解集为( ) A .[-2,1)∪[4,7) B .(-2,1]∪(4,7] C .(-2,-1]∪[4,7) D .[-2,1)∪(4,7]答案 D解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧|2x -5|≤9,|2x -5|>3,即⎩⎪⎨⎪⎧-9≤2x -5≤9,2x -5>3或2x -5<-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧-2≤x ≤7,x >4或x <1,不等式的解集为[-2,1)∪(4,7].3.[P20T8]不等式|x -1|-|x -5|<2的解集是( ) A .(-∞,4) B .(-∞,1) C .(1,4) D .(1,5)答案 A解析 ①当x ≤1时,原不等式可化为1-x -(5-x )<2, ∴-4<2,不等式恒成立, ∴x ≤1.②当1<x <5时,原不等式可化为x -1-(5-x )<2, ∴x <4,∴1<x <4,③当x ≥5时,原不等式可化为x -1-(x -5)<2, ∴4<2,∴此时无解.综上,原不等式的解集为(-∞,4).题组三 易错自纠4.(2018·浙江源清中学月考)已知a ,b ∈R ,则“|a +b |≤3”是“|a |+|b |≤3”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 B解析 ∵|a +b |≤|a |+|b |, ∴由|a |+|b |≤3可得|a +b |≤3, 又当a =-4,b =2时,|a +b |≤3成立, 而|a |+|b |≤3不成立,故“|a +b |≤3”是“|a |+|b |≤3”的必要不充分条件.5.若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[2,4] B .[1,2] C .[-2,4] D .[-4,-2] 答案 C解析 ∵|x -a |+|x -1|≥|(x -a )-(x -1)|=|a -1|, 要使|x -a |+|x -1|≤3有解,则|a -1|≤3,∴-3≤a -1≤3,∴-2≤a ≤4.6.若不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是______. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12 解析 设y =|2x -1|+|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧-3x -1,x <-2,-x +3,-2≤x <12,3x +1,x ≥12.当x <-2时,y =-3x -1>5; 当-2≤x <12时,52<y =-x +3≤5;当x ≥12时,y =3x +1≥52,故函数y =|2x -1|+|x +2|的最小值为52.因为不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,所以52≥a 2+12a +2.解不等式52≥a 2+12a +2,得-1≤a ≤12,故实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12.题型一 绝对值不等式的解法1.(2018·浙江嘉兴七校期中)不等式1≤|2x -1|<2的解集为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,0∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32 D .(-∞,0]∪[1,+∞)答案 C解析 不等式等价于1≤2x -1<2或-2<2x -1≤-1, 解得1≤x <32或-12<x ≤0.2.(2018·宁波北仑中学期中)若关于x 的不等式|x -1|-|x -3|>a 2-3a 的解集为非空数集,则实数a 的取值范围是( ) A .1<a <2 B.3-172<a <3+172C .a <1或a >2D .a ≤1或a ≥2答案 B解析 ∵(|x -1|-|x -3|)max =2, ∴a 2-3a <2,得3-172<a <3+172.3.不等式|x -1|+|x +2|≥5的解集为______________. 答案 {x |x ≤-3或x ≥2}解析 方法一 要去掉绝对值符号,需要对x 与-2和1进行大小比较,-2和1可以把数轴分成三部分.当x <-2时,不等式等价于-(x -1)-(x +2)≥5,解得x ≤-3;当-2≤x <1时,不等式等价于-(x -1)+(x +2)≥5,即3≥5,无解;当x ≥1时,不等式等价于x -1+x +2≥5,解得x ≥2.综上,不等式的解集为{x |x ≤-3或x ≥2}.方法二 |x -1|+|x +2|表示数轴上的点x 到点1和点-2的距离的和,如图所示,数轴上到点1和点-2的距离的和为5的点有-3和2,故满足不等式|x -1|+|x +2|≥5的x 的取值范围为x ≤-3或x ≥2,所以不等式的解集为{x |x ≤-3或x ≥2}.4.设不等式|x -2|<a (a ∈N *)的解集为A ,且32∈A ,12∉A ,则a =________.答案 1解析 ∵32∈A ,且12∉A ,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪32-2<a ,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪12-2≥a , 解得12<a ≤32,又∵a ∈N *,∴a =1.思维升华解绝对值不等式的基本方法(1)利用绝对值的定义,通过分类讨论转化为解不含绝对值符号的普通不等式.(2)当不等式两端均为正号时,可通过两边平方的方法,转化为解不含绝对值符号的普通不等式.(3)利用绝对值的几何意义,数形结合求解. 题型二 利用绝对值不等式求最值例 1 (1)(2018·浙江温州十校联考)对于任意实数a 和b (b ≠0),不等式|a +b |+|a -b |≥|b |(|x -1|+|x -2|)恒成立,则实数x 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,52 解析 原不等式可化为|a +b |+|a -b ||b |≥|x -1|+|x -2|恒成立,令m =|a +b |+|a -b ||b |.由|a +b |+|a -b |≥|(a +b )-(a -b )|=2|b |,得m ≥2,当且仅当(|a |+|b |)·(|a |-|b |)≤0,即|a |≤|b |时,取等号,所以有|x -1|+|x -2|≤2,解得12≤x ≤52,即实数x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,52.(2)(2018·温州联考)记max{p ,q }=⎩⎪⎨⎪⎧p ,p ≥q ,q ,p <q ,设M (x ,y )=max{|x 2+y +1|,|y 2-x +1|},其中x ,y ∈R ,则M (x ,y )的最小值是________. 答案 34解析 由已知得M (x ,y )≥|x 2+y +1|,M (x ,y )≥|y 2-x +1|,则2M (x ,y )≥|x 2+y +1|+|y 2-x +1|≥|(x 2+y +1)+(y 2-x +1)|=|x 2-x +y 2+y +2|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +122+32≥32, 则M (x ,y )≥34.当x =12,y =-12时,M (x ,y )=34,所以M (x ,y )的最小值为34.思维升华求含绝对值的函数最值时,常用的方法有三种 (1)利用绝对值的几何意义.(2)利用绝对值三角不等式,即|a |+|b |≥|a ±b |≥|a |-|b |. (3)利用零点分区间法.跟踪训练 1 (1)(2018·浙江金华一中模拟)若关于x 的不等式|x +t 2-2|+|x +t 2+2t -1|<3t 无解,则实数t 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,1 B .(-∞,0] C .(-∞,1] D .(-∞,5]答案 C解析 由题意,得当t ≤0时,该不等式无解;当t >0时,因为|x +t 2-2|+|x +t 2+2t -1|≥|x +t 2-2-(x +t 2+2t -1)|=2t +1,要使原不等式无解,则需3t ≤2t +1,解得0<t ≤1.综上所述,实数t 的取值范围为(-∞,1],故选C. (2)(2018·浙江第二次联盟校联考)定义min{x ,y }=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≤y ,y ,x >y ,已知x 是不为2或8的实数,若S =min ⎩⎨⎧⎭⎬⎫2|x -2|,1|x -8|,则S 的最大值为________. 答案 12解析 由题意可得,因为S =min ⎩⎨⎧⎭⎬⎫2|x -2|,1|x -8|,所以0<S ≤2|x -2|且0<S ≤1|x -8|,得2S ≥|x -2|且1S ≥|x -8|,所以3S≥|x -2|+|x -8|≥6.当且仅当(x -2)·(x -8)<0时等号成立,得S ≤12,所以S 的最大值为12.题型三 绝对值不等式的综合应用例2(2018·浙江省杭州重点中学期中)已知函数f (x )=x |x -a |-1.(1)当a =1时,解不等式f (x )<x -1;(2)当x ∈(0,1]时,f (x )≤12x 2恒成立,求实数a 的取值范围.解 (1)当a =1时,f (x )=x |x -1|-1, 由不等式f (x )<x -1,得x |x -1|<x . ①当x ≥1时,不等式化为x (x -1)<x , 即x 2-2x <0,解得1≤x <2.②当x <1时,不等式化为x (1-x )<x , 即-x 2<0,解得x <1.综上,不等式的解集是{x |x <2}.(2)由题意得x |x -a |≤12x 2+1当x ∈(0,1]时恒成立,所以|x -a |≤12x +1x 当x ∈(0,1]时恒成立,即12x -1x ≤a ≤32x +1x 当x ∈(0,1]时恒成立. 令g (x )=12x -1x ,则g (x )在(0,1]上单调递增,故g (x )≤g (1)=-12.又32x +1x≥232x ·1x=6, 当且仅当32x =1x ,即x =63时等号成立,所以-12≤a ≤6,m所以实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,6. 例3(2018·湖州市五校模拟)已知对任意的x ∈[1,4],|x -1|+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +4x-m -x +m ≤4恒成立,则m 的取值范围为________________. 答案 ⎝⎛⎦⎥⎤-∞,92解析 由x ∈[1,4],可知x -1≥0恒成立,可得x -1+⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +4x-m -x +m ≤4,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +4x-m +m -1≤4,令t =x +4x∈[4,5],即|t -m |+m -1≤4,t ∈[4,5]恒成立,由绝对值的几何意义知,当m ≤92时,|t -m |max =5-m ,即5-m +m -1≤4恒成立,当m >92时,|t -m |max =m -4,即m -4+m -1≤4,即m ≤92,不符合题意,综上m 的取值范围是m ≤92.思维升华(1)恒成立问题可转化为函数的最值问题.(2)和绝对值有关的最值可以利用绝对值的性质进行改编或者化为分段函数解决. (3)和绝对值不等式有关的范围或最值问题,可利用绝对值的几何意义或绝对值三角不等式进行放缩.(4)利用特殊点的函数值可探求范围;若函数解析式中含有绝对值,也可化为分段函数.跟踪训练2(2016·浙江)已知a ≥3,函数F (x )=min{2|x -1|,x 2-2ax +4a -2},其中min{p ,q }=⎩⎪⎨⎪⎧p ,p ≤q ,q ,p >q .(1)求使得等式F (x )=x 2-2ax +4a -2成立的x 的取值范围; (2)①求F (x )的最小值m (a );②求F (x )在区间[0,6]上的最大值M (a ).解 (1)由于a ≥3,故当x ≤1时,(x 2-2ax +4a -2)-2|x -1|=x 2+2(a -1)(2-x )>0, 当x >1时,(x 2-2ax +4a -2)-2|x -1|=(x -2)(x -2a ).所以,使得等式F (x )=x 2-2ax +4a -2成立的x 的取值范围是[2,2a ].(2)①设函数f (x )=2|x -1|,g (x )=x 2-2ax +4a -2,则f (x )min =f (1)=0,g (x )min =g (a )=-a 2+4a -2,所以,由F (x )的定义知m (a )=min {}f (1),g (a ),即m (a )=⎩⎨⎧0,3≤a ≤2+2,-a 2+4a -2,a >2+ 2.②当0≤x ≤2时,F (x )≤f (x )≤max {}f (0),f (2)=2=F (2). 当2<x ≤6时,F (x )≤g (x )≤max {}g (2),g (6) =max {}2,34-8a =max {}F (2),F (6). 当a ≥4时,34-8a ≤2; 当3≤a <4时,34-8a >2,所以M (a )=⎩⎪⎨⎪⎧34-8a ,3≤a <4,2,a ≥4.1.不等式|2x -1|<3的解集是( ) A .(1,2) B .(-1,2)C .(-2,-1)D .(-∞,-2)∪(2,+∞)答案 B解析 |2x -1|<3⇔-3<2x -1<3⇔-1<x <2. 2.不等式|2x -1|-|x -2|<0的解集是( ) A .{x |-1<x <1} B .{x |x <-1} C .{x |x >1} D .{x |x <-1或x >1}答案 A解析 方法一 原不等式即为|2x -1|<|x -2|, ∴4x 2-4x +1<x 2-4x +4, ∴3x 2<3,∴-1<x <1.方法二 原不等式等价于不等式组①⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,2x -1-(x -2)<0或②⎩⎪⎨⎪⎧12<x <2,2x -1+(x -2)<0或③⎩⎪⎨⎪⎧x ≤12,-(2x -1)+(x -2)<0.不等式组①无解,由②得12<x <1,由③得-1<x ≤12.综上可得-1<x <1,∴原不等式的解集为{x |-1<x <1}.3.若集合A ={x ||x -1|≤1},B ={-2,-1,0,1,2},则集合A ∩B 等于( ) A .{0,2} B .{-2,2} C .{0,1,2} D .{-2,-1,0}答案 C解析 由|x -1|≤1得0≤x ≤2,所以集合A ={x |0≤x ≤2},所以A ∩B ={0,1,2},故选C. 4.(2018·嘉兴市教学测试)已知数列{a n }为等差数列,且a 8=1,则2|a 9|+|a 10|的最小值为( )A .3B .2C .1D .0 答案 C解析 记y =2|a 9|+|a 10|,设数列{a n }的公差为d ,则a 9=1+d ,a 10=1+2d ,所以y =2|1+d |+|1+2d |=|2+2d |+|1+2d |≥|(2+2d )-(1+2d )|=1,当且仅当(2+2d )(1+2d )≤0时,取等号,故选C.5.(2018·浙江名校协作体联考)设函数f (x )=|2x -1|,若不等式f (x )≥|a +1|-|2a -1||a |对任意实数a ≠0恒成立,则x 的取值范围是( ) A .(-∞,-1]∪[3,+∞) B .(-∞,-1]∪[2,+∞) C .(-∞,-3]∪[1,+∞) D .(-∞,-2]∪[1,+∞)答案 B解析 不等式f (x )≥|a +1|-|2a -1||a |对任意实数a ≠0恒成立,仅需f (x )≥⎝⎛⎭⎪⎫|a +1|-|2a -1||a |max.因为|a +1|-|2a -1||a |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+1a -⎪⎪⎪⎪⎪⎪2-1a ≤3,所以f (x )≥3,即|2x -1|≥3,即2x -1≥3或2x -1≤-3, 即x ≥2或x ≤-1,故选B.6.已知f (x )=2x 2-4x -1,设有n 个不同的数x i (i =1,2,…,n )满足0≤x 1<x 2<…<x n ≤3,则满足|f (x 1)-f (x 2)|+|f (x 2)-f (x 3)|+…+|f (x n -1)-f (x n )|≤M 的M 的最小值是( ) A .10B .8C .6D .2 答案 A解析 由二次函数的性质得f (x )=2x 2-4x -1在(0,1)上单调递减,在(1,3)上单调递增,且f (0)=-1,f (1)=-3,f (3)=5,则当x 1=0,x n =3,且存在x i =1时,|f (x 1)-f (x 2)|+|f (x 2)-f (x 3)|+…+|f (x n -1)-f (x n )|取得最大值,最大值为|f (x 1)-f (x i )|+|f (x i )-f (x n )|=|-1-(-3)|+|-3-5|=10,所以M 的最小值为10,故选A.7.(2018·浙江联盟校联考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2cos π2x ,|x |≤1,x 2-1,|x |>1.若|f (x )+f (x +l )-2|+|f (x )-f (x +l )|>2(l >0)对任意的实数x 都成立,则正数l 的取值范围为( ) A .(0,23) B .(23,+∞) C .(0,23] D .[23,+∞)答案 B解析 因为|f (x )+f (x +l )-2|+|f (x )-f (x +l )|≥max{|2f (x )-2|,|2f (x +l )-2|},所以|2f (x )-2|>2或|2f (x +l )-2|>2,即f (x )>2或f (x +l )>2的解集为R ,解f (x )>2得x <-3或x >3,当-3≤x ≤3时,有f (x +l )>2,解得x +l <-3或x +l >3,因为l >0,所以由数形结合知-3+l >3,l >2 3.所以正数l 的取值范围为(23,+∞). 8.(2018·金华十校调研)若a ,b ,c ∈R ,且|a |≤1,|b |≤1,|c |≤1,则下列说法正确的是( )A.⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab +bc +ca +32≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2 B.⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab +bc +ca +32≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -b 2 C.⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab +bc +ca +32≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -b -c 2 D .以上都不正确 答案 A解析 由题意知,-1≤ab +bc +ca ≤3,对于选项A ,⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab +bc +ca +32≥12,⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2≤12,显然不等式成立,对a ,b ,c 分别取特殊值,取a =1,b =-1,c =0,排除选项B ,取a =-1,b =0,c =1,排除选项C ,故选A.9.若关于x 的不等式|x |+|x +a |<b 的解集为(-2,1),则实数a =________,b =________. 答案 1 3解析 由不等式与方程的关系知,-2,1恰为方程|x |+|x +a |=b 的两根,故有⎩⎪⎨⎪⎧|-2|+|a -2|=b ,|1|+|a +1|=b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3.10.已知f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x -a +⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1x -a +2x -2a (x >0)的最小值为32,则实数a =________.答案 54解析 f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x-a +⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1x-a +2x -2a≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎪⎫x +1x-a -⎝⎛⎭⎪⎫x -1x-a +2x -2a =⎪⎪⎪⎪⎪⎪2x +2x -2a =2x+2x -2a ≥22x·2x -2a =4-2a .当且仅当2x=2x ,即x =1时,等号成立.由4-2a =32,解得a =54.经验证,当x =1,a =54时,⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x -a +⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1x -a=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎪⎫x +1x-a -⎝⎛⎭⎪⎫x -1x-a , 即两处不等号取等条件相同.11.(2018·嘉兴市基础测试)当1≤x ≤3时,|3a +2b |-|a -2b |≤|a |⎝⎛⎭⎪⎫x +mx+1对任意的实数a ,b 都成立,则实数m 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫94,+∞ 解析 当a =0时,不等式恒成立;当a ≠0时,原问题可转化为当1≤x ≤3时,x +m x+1≥|3a +2b |-|a -2b ||a |对任意的实数a ,b 都成立,因为|3a +2b |-|a -2b ||a |≤4|a ||a |=4,所以当1≤x ≤3时,x +m x≥3,即m ≥x (3-x )恒成立.设f (x )=x (3-x )(x ∈[1,3]),易得f (x )max =94,所以只需m ≥f (x )max ,即m ≥94.综上,实数m 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫94,+∞.12.(2018·浙江十校联盟适应性考试)对任意的x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为________;若正实数x ,y ,z 满足x 2+2y 2+z 2=1,则t =433xy +2yz +xz 的最大值是________. 答案 362解析 由绝对值不等式的性质得|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|≥|(1-x )+x |+|(1-y )+(1+y )|=3,1=x 2+2y 2+z 2=23x 2+43y 2+23y 2+12z 2+13x 2+12z 2≥2×223xy +2×33yz +2×66xz ,当且仅当x =2y =62z 时等号成立, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2×223xy +2×33yz +2×66xz 32≤1×32,即t =433xy +2yz +xz 的最大值为32=62.13.(2018·金丽衢十二校模拟)设实数a ,b ,则“|a -b 2|+|b -a 2|≤1”是“⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫b -122≤32”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫b -122≤32⇔a 2-a +14+b 2-b +14≤32⇔a 2-a +b 2-b ≤1⇔b 2-a +a 2-b ≤1,令b 2-a =x ,a 2-b =y , ∵|x |+|y |≥|x +y |≥x +y , ∴|x |+|y |≤1⇒x +y ≤1, 而反之x +y ≤1⇏|x |+|y |≤1, 故是充分不必要条件,故选A.14.(2018·浙江六校协作体联考)已知函数f (x )=x -1,若|f (x )-1|+1|f (x -1)|-a >0对任意的x ∈R 且x ≠2恒成立,则实数a 的取值范围为________;不等式|f (2x )|≤5-|f (2x -1)|的解集为__________.答案 (-∞,2) ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,2 解析 因为|f (x )-1|+1|f (x -1)|-a >0对任意的x ∈R 且x ≠2恒成立,所以|f (x )-1|+1|f (x -1)|>a 对任意的x ∈R 且x ≠2恒成立,令y =|f (x )-1|+1|f (x -1)|,因为y =|f (x )-1|+1|f (x -1)|=|x -2|+1|x -2|≥2,当且仅当|x -2|=1|x -2|,即x =1或x =3时等号成立,所以实数a 的取值范围为(-∞,2).不等式|f (2x )|≤5-|f (2x -1)|等价于|2x -1|≤5-|2x -2|,等价于|2x -1|+|2x -2|≤5,等价于⎩⎪⎨⎪⎧x <12,-4x +3≤5或⎩⎪⎨⎪⎧12≤x ≤1,1≤5或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,4x -3≤5,解得-12≤x <12或12≤x ≤1或1<x ≤2,故不等式|f (2x )|≤5-|f (2x -1)|的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,2.15.(2018·绍兴嵊州市适应性考试)已知a >0,若集合A ={x ∈Z ||2x 2-x -a -2|+|2x 2-x +a -2|-2a =0}中的元素有且仅有2个,则实数a 的取值范围为______. 答案 [1,2)解析 因为|2x 2-x -a -2|+|2x 2-x +a -2|≥|(2x 2-x -a -2)-(2x 2-x +a -2)|=2a ,当且仅当-a ≤2x 2-x -2≤a 时等号成立,所以集合A 中有且仅有两个元素等价于不等式-a ≤2x 2-x -2≤a 有且仅有两个整数解.因为函数f (x )=2x 2-x -2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -142-178的图象关于直线x =14对称,又f (-2)=8,f (-1)=1,f (0)=-2,f (1)=-1,f (2)=4,作出函数y =f (x )的图象如图所示,由图知,要使-a ≤2x 2-x -2≤a 有两个整数解,则1≤a <2.16.(2018·绍兴诸暨市期末考试)已知a ,b ∈R ,f (x )=|2x +ax +b |,若对于任意的x ∈[0,4],f (x )≤12恒成立,则a +2b =________.答案 -2解析 因为f (x )的几何意义为g (x )=2x ,h (x )=-ax -b 图象上的点(x ,g (x )),(x ,h (x ))的竖直距离.又由f (x )≤12得-ax -b -12≤2x ≤-ax -b +12对任意的x ∈[0,4]恒成立,故g (x )=2x 被夹在竖直距离为1的平行直线y =h (x )±12之间,如图,所以直线y =-ax -b-12过点(0,0),(4,4),即-a =1,-b -12=0,从而a +2b =-2.。